题目内容

14．如图1，已知A、B、E是常见的非金属单质，其中A为淡黄色固体，Y是常见的金属单质，C的相对分子质量比A大32，D、G均是重要的工业产品，Y、F、H、I均含有同种元素．X含有两种元素，具有摇篮形的分子结构，球棍模型如图2所示．H为红褐色沉淀．图中部分反应条件和产物已略去．

试回答下列问题
（1）写出X的化学式：S4N4．
（2）写出G的电子式：．
（3）写出反应③的化学方程式SO2+H2O2=H2SO4．
（4）写出C和I溶液反应生成F的离子方程式2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+．

分析 A为淡黄色固体单质，与氧气反应生成C，且C的相对分子质量比A大32，则A为S，C为SO2，D为H2SO4，H为红褐色沉淀，应为Fe（OH）3，则I为Fe2（SO4）3，Y、F、H、I均含有同种元素，说明Y为Fe，和D的稀溶液反应生成的非金属单质E为H2，F中含有Fe2+，G溶液应呈碱性，应为NH3，则B为N2，由结构式可知X为S4N4，据此解答．

解答 解：A为淡黄色固体单质，与氧气反应生成C，且C的相对分子质量比A大32，则A为S，C为SO2，D为H2SO4，H为红褐色沉淀，应为Fe（OH）3，则I为Fe2（SO4）3，Y、F、H、I均含有同种元素，说明Y为Fe，和D的稀溶液反应生成的非金属单质E为H2，F中含有Fe2+，G溶液应呈碱性，应为NH3，则B为N2，由结构式可知X为S4N4．
（1）由以上分析可知X为S4N4，故答案为：S4N4；
（2）G为NH3，电子式为，故答案为：；
（3）反应③为SO2和H2O2的反应，反应方程式为：SO2+H2O2=H2SO4，故答案为：SO2+H2O2=H2SO4；
（4）SO2具有还原性，Fe3+具有氧化性，二者发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，
故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+．

点评 本题考查无机物的推断，“A的颜色及其转化、H为红褐色沉淀”等是推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物知识，具备一定的逻辑推理难度，难度中等．

练习册系列答案
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4．化学平衡原理是中学化学学习的重要内容．请回答下列问题：

（1）①己知：CH4、H2的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol，则CO2和H2反应生成CH4和液态H2O的热化学方程式是CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ/mol．
②图1是用Pt作电极，N2和H2的原电池．请写出正极的电极反应式N2+8H++6e-=2NH4+，电解质A是氯化铵．
（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气制备甲醇．反应为
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．某温度下，在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见图2：
①从反应开始至平衡时，用CO表示化学反应速率为0.03mol/（L•min），该温度下的平衡常数为$\frac{75}{8}$．
②5min至10min时速率变化的原因可能是升高温度或使用了催化剂；
（3）①常温下，将V mL、0.1000mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol/L醋酸溶液中，充分反应（忽略溶液体积的变化）．如果溶液pH=7，此时V的取值＜20.00（填“＞”、“=”或“＜”）．
②常温下，将a mol/L的醋酸与b mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合，反应后，溶液呈中性，则醋酸的电离常数为$\frac{1{0}^{-7}b}{a-b}$（用含有a、b字母的代数式表示）．
（4）NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛．现向100mL 0.1mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2示，分析图中3a、b、c、d、e五个点，
①b点时，溶液中发生水解反应的离子是NH4+；
②在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）．
5．向含有0.20mol碳酸钠的溶液中逐滴滴入200mL1.5mol/L的盐酸，充分反应后，将所产生的气体收集起来，测得标况下体积为（　　）
A．3.36LB．1.12LC．2.24LD．4.48L
2．氧化铁黄（化学式为FeOOH）是一种黄色颜料，工业上用废铁为主要原料生产氧化铁黄的一种工艺流程如下：

（1）氧化铁黄中铁元素的化合价为+3，废铁在反应前常用热的纯碱溶液清洗表面油污，其原理是CO32-+H2O?HCO3-+OH-（写离子方程式）．
（2）氧化过程生成氧化铁黄的化学方程式是4FeSO4+O2+8NaOH=4FeOOH+4Na2SO4+2H2O．
（3）上述流程中，检验“洗涤”是否完全的方法是取最后一次洗涤液，加入少量氯化钡溶液，后加入适量稀盐酸，如未观察到白色沉淀，即可证明洗干净．
（4）氧化时应控制pH的合理范围是3.5-4.0，pH过小导致氧化铁黄产率较低的可能原因是PH过低导致氧化铁黄部分溶于酸．
（5）取1g样品进行纯度测试，将其溶解于足量稀盐酸中，后用一定浓度的过量NaOH溶液沉淀其中的铁元素，得到沉淀的质量为Bg，试用所给数据求出产品的纯度$\frac{89B}{107}$$\frac{（\;\;\;\;）}{（\;\;\;\;）}×$100%．
9．下列图示与对应的叙述相符的是（　　）
A．
表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况况下反应过程中的能量变化
B．
表示向含Mg2+、Al3+、NH4+的盐溶液中滴加NaOH溶液时，沉淀的物质的量与NaOH溶液体积的关系，则三种离子的物质的量之比比为（Mg2+）：（Al3+）：n（NH4+）=2：3：2
C．
表示常温下0.10 mol•L-1的CH3COOH溶液加水稀释时溶液的pH变化
D．
表示向10.00 mL 0.050 mol•L-1盐酸中逐滴加人0.025 mol•L-1的氨水时溶液的pH变化，其中 V1＞20.00
19．孔雀石主要成分是Cu2（OH）2CO3，还含少量FeCO3及Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体的步骤如下

（1）步骤Ⅱ中试剂①是b（填代号）．
a．KMnO4　　　　　b．H2O2         c．Fe粉          d．KSCN
（2）步骤Ⅳ获得硫酸铜晶体，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作．
（3）高铁酸钾（K2FeO4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂，它可以通过Fe（OH）3与KClO和KOH的混合液制备，写出此离子方程式：2Fe（OH）3+3C1O-+4OH-=2FeO42-+3C1-+5H2O．
在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2　该电池正极发生的反应的电极反应式为：2FeO42ˉ+6eˉ+5H2O=Fe2O3+10 OH-．
（4）步骤Ⅲ加入CuO目的是调节溶液的pH．查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe（OH）3的溶度积常数Ksp=8.0×10-38，Cu（OH）2的溶度积常数Ksp=3.0×10-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时就认为沉淀完全．设溶液2中Cu2+的浓度为3.0mol•L-1．步骤Ⅲ加入CuO目的是调节溶液的pH，根据以上数据计算应调节溶液的pH范围是3.3＜pH＜4．（已知 lg5=0.7）
（5）测定硫酸铜晶体（CuSO4•xH2O）中结晶水的x值：称取2.4g硫酸铜晶体，加热至质量不再改变时，称量粉末的质量为1.6g．则计算得x=4.4（计算结果精确到0.1）．
6．草酸是一种重要的化工产品．某校化学兴趣小组拟在实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸并探究草酸的分解产物．
Ⅰ．草酸的制备
该小组同学设计如图所示装置（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去）来制备草酸． 

实验过程如下：
①将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中；
②控制反应液温度在55～60℃条件下，边搅拌边缓缓滴加一定量含有适量催化剂的混酸（65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2：1.5）溶液；
③反应3h左右，冷却，抽滤后再重结晶得草酸晶体．
（1）该反应需控制反应液温度在55～60℃，并缓缓滴加混酸，原因是温度太低，则反应速率慢；温度太高或滴入过快会导致草酸产率下降（C6H12O6和H2C2O4都具有还原性，易被混酸进一步氧化）． 
（2）抽滤是指利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低，达到固液分离的目的方法．抽滤的优点是可加快过滤速度，并能得到较干燥的沉淀．
（3）冷凝水的进口为a（a、b ）口．
Ⅱ．草酸的分解实验探究
小组同学经查阅资料知，草酸晶体在101℃时熔化并开始升华，157℃时大量升华，继续升温会分解．为了检验草酸晶体受热分解的产物中是否有CO2，甲、乙两位同学分别设计了装置1、装置2来完成实验．
（4）简述检验装置1气密性的操作方法：如图连接好装置，将导管b没入水中，微热（或手捂）试管a，看到导管口处有气泡冒出，撤火（或松手）后，观察到导管内有一段水柱上升，则说明该装置的气密性良好．
（5）有同学提出装置B处可能会发生危险，理由是：B中的导管过长、过细，冷凝后的草酸晶体可能会堵塞导管而发生爆炸．
（6）甲、乙两位同学都考虑到了用冰水来冷凝，冰水冷凝的目的是：防止草酸蒸气干扰CO2的检验．
（7）有同学提出甲、乙两位同学设计的装置都有缺陷，请你从A～F中选择合适的仪器，组装一套更合理的装置，按照气流由左到右的顺序依次为（用字母表示）：A、E、F．
3．常温下，下列叙述正确的是（　　）
A．K2CO3溶液中，$\frac{1}{2}$c（K+）=c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）
B．某浓度的NaAc溶液的pH=8，则该溶液中的c（Na+）-c（Ac-）=9.9×10-7mol/L
C．物质的量浓度相等的①NH4Cl、②（NH4）2SO4两种溶液，c（NH4+）大小顺序为：①＞②
D．10mLpH=12的烧碱溶液中加入pH=2的酸HA至中性，所需酸溶液的体积V≥10mL
4．下列物质中，不能直接用单质反应制得的是（　　）
A．CuCl2B．SO3C．FeCl3D．NO2

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