题目内容

某研究小组以CaCl2和H2为原料，制备+1价Ca的化合物，结果发现产物中只有两种化合物（甲和乙）．元素组成分析表明化合物甲中钙、氯元素的质量分数分别为52.36%、46.33%；化合物乙的水溶液显酸性．请回答下列问题：
（1）该研究小组是否成功制得+1价Ca的化合物？
 
 （填“是”或“否”）．甲的化学式是
 
．
（2）甲与水反应可得H2，其化学方程式是
 
．反应所得溶液经结晶后，可得到一种晶体，其化学式为CaCl2?xCa（OH）2?12H2O．为确定x的值，请设计实验方案
 
．
（3）在加热条件下，乙的水溶液（浓）与MnO2反应的离子方程式是
 
；乙的水溶液与Fe反应所得的溶液不稳定，保存该溶液的措施是
 
．
（4）请写出一个你认为可能得到CaCl的化学方程式（以CaCl2为原料）
 
．
考点：性质实验方案的设计,制备实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：（1）分析表明化合物甲中钙、氯元素的质量分数分别为52.36%、46.33%，还有一种元素，根据反应中元素守恒知，另一种元素为氢元素，则其钙原子、氯原子和氢原子个数之比=
52.36%
40
：
46.33
35.5
：
1-52.36%-46.33%
1
=1：1：1，化合物乙的水溶液显酸性，则为氯化氢；
（2）甲和水反应生成氢气，同时生成氯化钙、氢氧化钙；化学式为CaCl2?xCa（OH）2?12H2O的物质，将其溶于水，加入碳酸钠，得到CaCO3沉淀，称重后求得n（Ca2+）；另一份加入AgNO3溶液，得到AgCl沉淀，称重后求得n（Cl-），用x=
2n(Ca2+)-n(Cl-)
n(Cl-)
即可求得x；
（3）二氧化锰和浓盐酸之间加热反应可以生成氯化锰、水以及氯气，氯化亚铁易被氧化为氯化铁，并且易水解，据此回答；
（4）氯化钙发生化合反应生成CaCl，氯化钙作氧化剂，则钙作还原剂．
解答： 解：（1）分析表明化合物甲中钙、氯元素的质量分数分别为52.36%、46.33%，还有一种元素，根据反应中元素守恒知，另一种元素为氢元素，则其钙原子、氯原子和氢原子个数之比=
52.36%
40
：
46.33
35.5
：
1-52.36%-46.33%
1
=1：1：1，化学式为：CaHCl，不能成功制得+1价Ca的化合物，钙元素的化合价是+2价，
故答案为：否；CaHCl；
（2）CaHCl和水反应生成氢气，同时生成氯化钙、氢氧化钙，反应方程式为：2CaHCl+2H2O=CaCl2+Ca（OH）2+2H2↑；化学式为CaCl2?xCa（OH）2?12H2O的物质，将其溶于水，加入碳酸钠，得到CaCO3沉淀，称重后求得n（Ca2+）；另一份加入AgNO3溶液，得到AgCl沉淀，称重后求得n（Cl-），用x=
2n(Ca2+)-n(Cl-)
n(Cl-)
即可求得x值，
故答案为：2CaHCl+2H2O=CaCl2+Ca（OH）2+2H2↑；取样，加稀HNO3溶解后分成二等份，其中一份加入Na2CO3溶液，得到CaCO3沉淀，称重后求得n（Ca2+）；另一份加入AgNO3溶液，得到AgCl沉淀，称重后求得n（Cl-），用x=
2n(Ca2+)-n(Cl-)
n(Cl-)
即可求得x值；
（3）二氧化锰和浓盐酸之间加热反应可以生成氯化锰、水以及氯气，实质是：2Cl-+MnO2+4H+
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O，氯化亚铁易被氧化为氯化铁，加入铁粉防止氧化，并且氯化亚铁易水解，应保持FeCl2溶液呈酸性．
故答案为：保持FeCl2溶液呈酸性，并加入铁粉防止氧化；
（4）氯化钙发生化合反应生成CaCl，氯化钙作氧化剂，则钙作还原剂，反应方程式为：Ca+CaCl2=2CaCl，故答案为：Ca+CaCl2=2CaCl．
点评：本题考查了物质间的反应，明确物质的性质是解本题关键，性质决定用途，是一道性质实验方案的设计题，难度较大．
练习册系列答案
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（1）写出下列反应的离子方程式：
①碳酸氢钠和硫酸反应
 

②少量二氧化碳通入澄清石灰水
 

③硫酸和过量氢氧化钡反应
 

（2）写出符合下列离子反应的化学方程式：
①CO32-+Ba2+=BaCO3↓
 

②Cu2++Fe=Cu+Fe2+
 
．
A、B、C、D、E、F、G都是链状有机物，它们的转化关系如图所示．已知：
（1）Mr（R-Cl）-Mr（ROH）=18.5，Mr（RCH2OH）-Mr（RCHO）=2，Mr表示相对分子质量；
（2）中的-OH不能被氧化．

A中只含一种官能团，D的相对分子质量与E相差42，D的核磁共振氢谱图上有3个峰，峰面积之比为1：3：6，且D中不含甲基，请回答下列问题：
（1）A中含有的官能团是
 
．
（2）写出D的分子式
 
．
（3）下列有关A～G的说法正确的是
 
．
a．每个A分子中含有官能团的数目为4个  b．B中所有官能团均发生反应生成C
c．C生成G只有1种产物               d．G存在顺反异构现象
（4）写出B生成C的化学方程式
 
．
（5）芳香族化合物H与G互为同分异构体，1mol H与足量氢氧化钠溶液反应消耗2mol NaOH，芳香族化合物H的同分异构体共有
 
种，若H苯环上的一氯代物只有两种，且1mol H与足量的钠反应产生1.5mol氢气，写出其中任意一种符合条件的H的结构简式
 
．
（6）E与足量NaOH溶液共热，此反应的化学方程式为
 
．
铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途．聚合硫酸铁（简称PFS）的化学式为
[Fe（OH）n（SO4） 
3-n
2
]m是一种新型高效的水处理混凝剂，而高铁酸钾（其中铁的化合价为+6）是一种重要的杀菌消毒剂，某课题小组设计如下方案制备上述两种产品：

请回答下列问题：
（1）若A为NaClO3与稀硫酸，写出其氧化Fe2+的离子方程式（还原产物为Cl-）
 
．
（2）若B为KNO3和KOH的混合物，写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸鉀的化学方程式
并配平：□Fe2O3+□KNO3+KOH-□
 
+□KNO2+□
 

（3）操作Y包括：蒸发浓缩、冷却结晶、
 
等．
（4）为测定溶液I中铁元素的总含量，实验操作：准确量取20.00mL溶液I于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH＜3，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用 0.1000mol?L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL．
已知：2Fe3++2I-═2Fe2++I2    2I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
①写出滴定选用的指示剂
 
，滴定终点观察到的现象
 
；
②溶液I中铁元素的总含量为
 
g?L-1．若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会
 
 （填“偏高”“偏低”“不变”）．
（5）设计实验方案，检验溶液I中的Fe2+和Fe3+
 
．
现有A、B、C、D、E、五种化合物，已知它们的阳离子有Na+，Ag+，K+，Ba2+，Al3+，阴离子有Cl-，OH-，NO3-，SO42-，CO32-，现将它们分别配成1mol?L-1的溶液，进行如下实验：
①测得溶液A、E呈碱性，
②向B溶液中滴加稀盐酸，出现沉淀；
③向C溶液中滴加氨水，生成白色胶状沉淀，
④向A、D、E溶液中滴加Ba（NO3）2溶液，只有E中出现沉淀；
根据上述实验现象，回答下列问题：
（1）B溶液是
 

（2）实验③中反应的离子反应方程式是
 
实验④中反应的离子反应方程式是
 

（3）不能确定的化合物有
 
，如需确定则只需
 
．
有一固体混合物，可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、KCl等混合而成，为检验它们，做了如下实验：
①将固体混合物溶于水，搅拌后得无色透明溶液；
②往此溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成；
③过滤，将沉淀物置于足量稀硝酸中，发现沉淀全部溶解．
试判断：
（1）固体混合物中肯定有
 
，肯定没有
 
，可能有
 
．
（2）写出实验③中的离子方程式：
 
．
已知A、B、C、D、E五种物质的焰色反应均为黄色，A、B、C、D与盐酸反应均生成F，此外B还生成一种密度很小的可燃性气体，C、D还生成一种无色无味气体H，该气体能使澄清石灰水变浑浊．D和A可反应生成C，E和H也可反应生成C和另一种无色无味的助燃性气体．请回答下列问题：
（1）A为：
 
；C为：
 
；E为：
 
．（写化学式）
（2）写出E和H反应的化学方程式
 
．
（3）写出下列反应的离子方程式：
①A+D：
 
．
②B+水：
 
．
某无色溶液，其中有可能存在以下离子：Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、S2-、CO32-、SO32-、SO42-，现取该溶液进行有关试验，其结果如下：

回答下列问题：
（1）生成沉淀甲的离子方程式：
 
；
（2）已知气体甲由两种氧化物组成（不包括水蒸汽和HBr），请你设计实验逐一鉴别这两种成分，将所需试剂以及现象填入下表中（可不填满，表中每一行对应正确方可得分）
步骤实验目的试剂现象
1
 
 
 
2
 
 
 
3
 
 
 
4
 
 
 
（3）由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式：
 
；
（4）综上所述，该溶液中肯定存在的离子有：
 
．
（5）针对溶液中可能存在的离子，用实验验证其是否存在的方法是
 
．
如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容．据此回答下列问题：
（1）该硫酸的物质的量浓度为
 
mol/L．
（2）要用0.92mol?L-1的稀硫酸480mL，配制时需取该硫酸
 
mL．
（3）配制时必需的玻璃仪器有：
 

（4）定容时，待容量瓶中溶液的凹液面正好与刻度线相切，盖好瓶塞后的下一步操作是
 
．
（5）定容时，若加入的水超过刻度线，必须采取的措施是
 

（6）下列操作对H2SO4的物质的量浓度有什么影响（偏高、偏低或无影响）？
①转移溶液后，未洗涤烧杯：
 
；
②容量瓶用水洗净后未烘干：
 
；
③定容时俯视容量瓶的刻度线：
 
．

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