(18分)I.有X、Y、Z、R四种短周期元素,Y、Z、R同周期。相关信息如下:
相关信息 | |
X | 单质为双原子分子。若低温蒸发液态空气,因其沸点较低可先获得X的单质 |
Y | 含Y元素的物质焰色反应为黄色 |
Z | 同周期元素中原子半径最小 |
R | R元素原子的最外层电子数是K层电子数的3倍 |
(1)Z元素在周期表的位置是 ,Y、Z、R简单离子的半径从大到小的顺序是 (用离子符号表示);
![]()
(2)由X、Z两种元素组成的化合物甲,常温下为易挥发的淡黄色液体,甲分子构型为三角锥形,且分子里X、Z两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。甲遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质。则甲的结构式为 ;
(3)化合物乙(Y2R)溶液在空气中长期放置,与氧气反应会生成与过氧化钠的结构和化学性质相似的物质Y2R2,其溶液显黄色。则Y2R2的电子式为 ,写出乙溶液在空气中变质过程的化学方程式 。
II.元素X与氢可形成多种化合物,如丙、丁、戊。
(4)丙与醋酸类似,为一元弱酸,对热十分稳定但受撞击就爆炸。8.6 g丙爆炸分解生成H2和6.72 L(标况下)X2。写出其爆炸的化学方程式 ;
(5)丁为离子化合物,遇水反应生成H2和气体戊,标况下戊的密度为0.76 g·L-1,则物质丁的化学式为 ;
(6)戊在高温条件下能还原Fe2O3,生成两种单质,写出该反应的化学方程式 ,有人提出生成的产物中可能还有FeO,请设计实验方案验证(用化学方法) 。
(15分)硫代硫酸钠俗称保险粉,又名“大苏打”。可用于照相业作定影剂、纸浆漂白作脱氯剂,也可用于氰化物、砷、汞、铅、铋、碘等中毒的治疗,也是一种常用的实验试剂。
I.已知:Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓+ SO2 + H2O,某研究小组依据该反应探究外界条件对反应速率的影响,设计实验如下:
实验 编号 | 实验温度 /℃ | Na2S2O3 | H2SO4 | 蒸馏水体积 /mL | ||
体积/mL | 浓度/ mol·L-1 | 体积/mL | 浓度/ mol·L-1 | |||
① | 25 | 10 | 0.1 | 10 | 0.1 | 0 |
② | 25 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
③ | 25 | 5 | 0.2 | 10 | 0.2 | 5 |
④ | 50 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
⑤ | 50 | 10 | 0.2 | 5 | 0.2 | 5 |
下列有关说法正确的是
A.实验①和②探究其他条件不变时Na2S2O3浓度对相关反应速率的影响
B.实验①和③溶液变浑浊的时间相同
C.其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验③和⑤
D.该同学在实验中采用的研究方法是实验比较法
II.实验室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备硫代硫酸钠。反应原理为:
2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2
本实验对Na2S纯度要求较高,利用图1所示的装置可将工业级的Na2S提纯。已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精。提纯过程为:将已称量好的工业级Na2S放入圆底烧瓶中,加入一定质量的酒精和少量水。按图1所示装配所需仪器,向冷凝管通入冷却水,同时水浴加热。待烧瓶中固体不再减少时,停止加热。将烧瓶取下,立即趁热过滤,再冷却结晶,过滤。将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S·9H2O晶体。
![]()
(1)在提纯过程中“趁热过滤”操作的目的是 ;
(2)用图2所示装置制取Na2S2O3,其中盛放Na2SO3固体的玻璃仪器名称是 ,NaOH溶液的作用是 。
(3)保险粉样品中Na2S2O3·5H2O的纯度(质量分数)可通过氧化还原滴定法测定,相关反应方程式为
2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。
准确称取W g样品于锥形瓶中,用适量蒸馏水溶解,并滴加淀粉溶液作指示剂。用0.1000 molL1碘的标准溶液进行滴定。
请回答:
①到达滴定终点的标志 ;
②滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为 mL,产品的纯度为 (设Na2S2O35H2O相对分子质量为M)。
![]()
③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3·5H2O的纯度的测量结果 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。