Question

A、B、C分別是由H、C、O、N、Na、Cu等六種元素中的兩種或多種元素組成的化合物．現(xiàn)對A、B、C，D三種化合物分別做以下實驗：A是一種藍(lán)色固體，B是無色晶體，其式量為68，C是白色固體．分別取A、B、C三種物質(zhì)少量于三支試管中，加適量水溶解，發(fā)現(xiàn)A不溶于水，B、C都能溶于水，并且用pH試紙測定，B與C的水溶液都顯堿性．
（1）取A物質(zhì)少量于一支試管中，后加適量稀鹽酸溶解，并用酒精燈微熱，發(fā)現(xiàn)固體溶解時，伴有氣泡產(chǎn)生．將56.8g A隔絕空氣加熱分解生成40g黑色固體X、無色酸性氣體Y（標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為1.96g/L）和水．生成的Y折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L．則A的化學(xué)式為

 

．
（2）取B的水溶液2mL與新制Cu（OH）₂混合加熱，發(fā)現(xiàn)能出現(xiàn)磚紅色沉淀． 則物質(zhì)B為

 

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（3）取16.8gC固體加強(qiáng)熱，將生成的氣體依次通過經(jīng)稱量過的裝CaCl₂固體的干燥管和裝足量Ba（OH）₂水溶液的洗氣瓶，后經(jīng)再次稱量發(fā)現(xiàn)干燥管增重1.8g，洗氣瓶增重4.4g．
寫出C物質(zhì)加入水后的或電離方程式或離子方程式并說明水溶液顯堿性的原因

 

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（4）D 是一種含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.5%的液態(tài)化合物，相對分子質(zhì)量與空氣中某種主要成分的相對分子質(zhì)量相同，則該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為：

 

；D為一種二元弱堿，則D與過量硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物是

 

 （用化學(xué)式表示），D與一種黑色氧化物反應(yīng)的產(chǎn)物中有一種氣態(tài)單質(zhì)及（2）中出現(xiàn)的磚紅色物質(zhì)．寫出其化學(xué)方程式：

 

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Answer 1

考點：復(fù)雜化學(xué)式的確定,化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）A為不溶于水的藍(lán)色固體，可能含有銅離子，再根據(jù)隔絕空氣加熱A生成黑色固體，黑色固體應(yīng)該為氧化銅，根據(jù)標(biāo)況下的密度可以計算出無色氣體Y的摩爾質(zhì)量，從而判斷Y為二氧化碳，則A中一定含有碳酸根離子；再根據(jù)生成水的質(zhì)量及堿式碳酸銅的組成判斷A的化學(xué)式；
（2）根據(jù)B溶于水，溶液顯示堿性，能夠與新制氫氧化銅反應(yīng)判斷B為甲酸鹽，再根據(jù)題干提供的元素名稱判斷B的名稱；
（3）根據(jù)C加熱生成二氧化碳和水判斷C為碳酸氫鹽，根據(jù)C為無色固體可知C為碳酸氫鈉，由于碳酸根離子的水解程度大于其電離程度，則碳酸氫鈉溶液顯示堿性；
（4）D是含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.5%的液態(tài)化合物，相對分子質(zhì)量與空氣中某種主要成份的相對分子質(zhì)量相同，而空氣的主要成分為氧氣和氮氣，如為氮氣，則相對分子質(zhì)量為28，沒有符合物質(zhì)，如為氧氣，則相對分子質(zhì)量為32，通過計算得出D的分子式為N₂H₄；類比氨氣與硫酸的反應(yīng)判斷反應(yīng)產(chǎn)物；根據(jù)題干信息找出反應(yīng)物、生成物，然后根據(jù)化合價變化相等配平反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Y氣體的密度為1.96g/L，Y的摩爾質(zhì)量為：22.4L/mol×1.96g/L≈44g/mol，無色氣體為二氧化碳，40g黑色固體為CuO，物質(zhì)的量為：

40g

80g/mol

=0.5mol，標(biāo)況下6.72L二氧化碳的物質(zhì)的量為：

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，0.3mol二氧化碳的質(zhì)量為：44g/mol×0.3mol=13.2g，56.8g A分解生成水的質(zhì)量為：56.8g-40g-13.2g=3.6g，水的物質(zhì)的量為：

3.6g

18g/mol

=0.2mol，A為藍(lán)色不溶于水的固體，聯(lián)系堿式碳酸銅的組成可知，固體A中應(yīng)該含有碳酸根離子、銅離子和氫氧根離子，根據(jù)原子守恒，n（Cu²⁺）：n（OH）：n（CO₃^2-）=0.5mol：0.2mol×2：0.3mol=5：4：3，則A的化學(xué)式為：Cu₅（OH）₄（CO₃）₃，
故答案為：Cu₅（OH）₄（CO₃）₃ ；
（2）B是能夠溶于水的晶體，B的溶液顯示堿性，B與新制Cu（OH）₂混合加熱，能出現(xiàn)磚紅色沉淀，B分子中一定含有醛基-CHO，B只能為甲酸鹽，且式量為68，根據(jù)題干提供的元素，滿足條件的只能為甲酸鈉，
故答案為：HCOONa；
（3）氯化鈣固體增重的為水的質(zhì)量，氫氧化鋇增重的4.4g為二氧化碳的質(zhì)量，說明B加熱分解生成二氧化碳和水，說明C為碳酸氫鹽，再根據(jù)C為無色固體，水溶液顯示堿性，則C只能為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉電離方程式為：HCO₃^-=H⁺+CO₃^2-；其水解方程式為：HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-，由于碳酸氫根離子的水解程度反應(yīng)其電離程度，則碳酸氫鈉溶液顯示堿性，
故答案為：HCO₃^-=H⁺+CO₃^2-；HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-；HCO₃^-水解程度大于電離程度；
（4）D為含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.5%的液態(tài)化合物，相對分子質(zhì)量與空氣中某種主要成份的相對分子質(zhì)量相同，而空氣的主要成分為氧氣和氮氣，如果為氮氣，氮氣的相對分子質(zhì)量為28，含有氮原子的總原子量為：28×87.5%=24.5，則沒有符合物質(zhì)，若為氧氣，則氧氣相對分子質(zhì)量為32，則該化合物含N的總原子量為：32×87.5%=28，則D中含有2個N原子，另外只能含有H原子，數(shù)目為4，所以D的分子式為N₂H₄，其結(jié)構(gòu)簡式為：NH₂-NH₂；
N₂H₄與硫酸反應(yīng)的方程式為：N₂H₄+H₂SO₄=N₂H₆SO₄，則產(chǎn)物為N₂H₆SO₄；
在（2）中生成的磚紅色物質(zhì)為Cu₂O，則黑色氧化物為CuO，反應(yīng)為N₂H₄和CuO，反應(yīng)產(chǎn)物為N₂、Cu₂O、和水，根據(jù)化合價變化配平反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂H₄+4CuO=2Cu₂O+N₂↑+2H₂O，
故答案為：NH₂-NH₂；N₂H₆SO₄；N₂H₄+4CuO=2Cu₂O+N₂↑+2H₂O．

點評：本題考查了化學(xué)方程式的計算、無機(jī)推斷，題目難度較大，涉及的知識點較多，注意掌握無機(jī)推斷的方法與技巧，明確有關(guān)化學(xué)方程式的書寫、計算方法，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計算能力．