Question

【題目】Ⅰ．由三種元素組成的化合物 A，按如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

已知：①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體B的密度是氫氣的8倍。②固體E既能溶于NaOH溶液又能溶于鹽酸。

請(qǐng)回答：

(1)組成 A 的三種元素是__________，A 的化學(xué)式是________。

(2)固體 A 與足量稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________。

(3)氣體 B 與足量 CuO 在加熱條件下反應(yīng)，請(qǐng)寫出一個(gè)可能的化學(xué)方程式________________。

Ⅱ．某興趣小組為探究 SO2 與 Fe(NO3)3 稀溶液反應(yīng)的情況，實(shí)驗(yàn)裝置如圖，請(qǐng)回答：

(1)實(shí)驗(yàn)過程中，甲中溶液由黃色變?yōu)闇\綠色但立即又變?yōu)辄S色。請(qǐng)寫出甲中溶液由淺綠色變?yōu)辄S色的離子方程式_____。

(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)反應(yīng)后甲溶液中的金屬陽離子______。

Answer 1

【答案】氫、碳、鋁 Al(CH3)3 Al(CH3)3+3HCl=AlCl3+3CH4↑ CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 取甲中溶液少許，滴入KSCN溶液，若溶液顯紅色，則存在Fe3+；另取甲中溶液少許，稍加熱，滴加酸性高錳酸鉀，若紫色褪去（或顏色淺變淡），則說明有Fe2+。（或滴入K3Fe(CN)6溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則存在Fe2+）

【解析】

Ⅰ．化合物A與水反應(yīng)生成氣體B和白色固體E，白色固體E加熱可生成白色固體F，白色固體E既能溶于NaOH溶液又能溶于鹽酸，說明E具有兩性，則E為Al(OH)3，F為Al2O3，則化合物A中含有Al元素，1.02g Al2O3的物質(zhì)的量為=0.01mol，根據(jù)原子守恒，化合物A中的Al元素的物質(zhì)的量為0.02mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體B的密度是氫氣的8倍，根據(jù)摩爾質(zhì)量之比等于密度之比，則B的摩爾質(zhì)量為8×2g/mol=16g/mol，B在足量氧氣中燃燒生成的氣體C能與Ca(OH)2反應(yīng)生成白色沉淀，則B為CH4氣體，則化合物A中應(yīng)含有C元素，CH4與足量的氧氣完全燃燒生成氣體C，C與足量氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成白色沉淀D，則D為碳酸鈣，6g碳酸鈣的物質(zhì)的量為=0.06mol，根據(jù)碳原子守恒，則化合物A中的碳元素物質(zhì)的量為0.06mol，化合物A中第三種元素的質(zhì)量=1.44g-0.02mol×27g/mol-0.06mol×12g/mol=0.18g，結(jié)合物料守恒，化合物A和水反應(yīng)生成CH4和Al(OH)3，則化合物A中的第三種元素應(yīng)為H元素，其物質(zhì)的量為=0.18mol，則n(H): n(Al): n(C)=0.18mol:0.02mol:0.06mol=9:1:3，根據(jù)化合物中元素的正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，則可得化合物A的化學(xué)式為Al(CH3)3，據(jù)此分析解答。

Ⅱ．(1)實(shí)驗(yàn)過程中，甲中溶液三價(jià)鐵離子具有氧化性，含有鐵離子的溶液為黃色，二氧化硫具有還原性，向甲中通入二氧化硫，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子，含亞鐵離子的溶液呈淺綠色，故由黃色變?yōu)闇\綠色；酸性條件下，硝酸根具有氧化性，可將亞鐵離子氧化為鐵離子，立即又變?yōu)辄S色；

(2)反應(yīng)后甲溶液中的陽離子可能為鐵離子或亞鐵離子，鐵離子能使含有硫氰根離子的溶液變紅，亞鐵離子具有還原性，據(jù)此設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法。

Ⅰ．(1)根據(jù)分析，組成 A 的三種元素是氫、碳、鋁，A 的化學(xué)式是Al(CH3)3；

(2)固體A是Al(CH3)3，與足量稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和甲烷，化學(xué)方程式是Al(CH3)3+3HCl=AlCl3+3CH4↑；

(3)氣體 B 為CH4，CH4中的碳為-4價(jià)，為碳元素的最低價(jià)態(tài)，具有還原性，CuO具有氧化性，則CH4與足量 CuO 在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可能的化學(xué)方程式為CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O；

Ⅱ．(1)實(shí)驗(yàn)過程中，甲中溶液三價(jià)鐵離子具有氧化性，含有鐵離子的溶液為黃色，二氧化硫具有還原性，向甲中通入二氧化硫，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子（反應(yīng)為SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+），含亞鐵離子的溶液呈淺綠色，故由黃色變?yōu)闇\綠色，溶液呈酸性；酸性條件下，硝酸根具有氧化性，可將亞鐵離子氧化為鐵離子，立即又變?yōu)辄S色，溶液由淺綠色變?yōu)辄S色的離子方程式為3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；

(2)由于反應(yīng)中未指明反應(yīng)用量，反應(yīng)后甲溶液中的陽離子可能為鐵離子或亞鐵離子，鐵離子能使含有硫氰根離子的溶液變紅，亞鐵離子具有還原性，檢驗(yàn)反應(yīng)后甲溶液中的金屬陽離子方法為取甲中溶液少許，滴入KSCN溶液，若溶液顯紅色，則存在Fe3+；另取甲中溶液少許，稍加熱，滴加酸性高錳酸鉀，若紫色褪去（或顏色淺變淡），則說明有Fe2+。（或滴入K3Fe(CN)6溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則存在Fe2+）。