Question

11．為研究某抗酸藥的主要成份，取其中的固體粉末進行實驗．水溶性試驗表明，固體粉末部分溶解．經(jīng)檢測，不溶物為白色固體粉末甲，可溶于鹽酸；可溶物為化合物乙．取該抗酸藥的兩種主要成分甲和乙兩種化合物中僅含H、C、N、O、Ca五種元素，且甲、乙中都含有C、O兩種元素．
取25.0g甲經(jīng)高溫灼燒，只生成14.0g固體氧化物丙和5.6L（已換算成標準狀態(tài)下的體積）氣體氧化物丁．
經(jīng)測定，乙的相對分子質(zhì)量為75；常溫下，乙能跟鹽酸溶液反應，也能跟氫氧化鈉溶液反應，兩反應中反應物的物質(zhì)的量之比均為1：1，都沒有氣泡生成現(xiàn)象．
（1）寫出丁的電子式；
（2）實驗室里可用以下流程來測量某樣品中甲物質(zhì)的含量

步驟⑤中發(fā)生反應的離子方程式2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+10H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，滴定時判斷終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴溶液變紫紅色，振蕩半分鐘不褪色．
（3）寫出乙的分子式C₂H₅NO₂；寫出乙物質(zhì)跟鹽酸反應的離子方程式H₂NCH₂COOH+H⁺→⁺H₃NCH₂COOH．
（4）用鈉熔法試驗乙后有固體殘渣生成，取固體殘渣溶于蒸餾水配成溶液，再依次加入適量的新制硫酸亞鐵溶液、氯化鐵溶液，可觀察到藍色沉淀．若是在隔絕空氣中條件下用乙物質(zhì)進行鈉熔法試驗時會不會有氮氣生成不會生成氮氣，原因是甘氨酸中氮顯-3價，鈉只有強還原性，試驗中氮元素不可能被氧化成N₂．

Answer 1

分析 甲物質(zhì)為某抗酸藥的主要成份之一，甲能與酸反應．取適量此抗酸藥進行實驗．水溶性實驗表明，固體粉末部分溶解．不溶物為白色固體粉末甲，可溶于鹽酸并產(chǎn)生無色無味氣體，該無色無味氣體．取25.0g甲經(jīng)高溫灼燒，只生成14.0g固體氧化物丙和5.6L（已換算成標準狀態(tài)下的體積）氣體氧化物丁，氧化物丁為上述無色無味氣體，氧化物丁的質(zhì)量為25g-14g=11g，物質(zhì)的量為$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，故氧化物丁的摩爾質(zhì)量=$\frac{11g}{0.25mol}$=44g/mol，故氧化物丁為二氧化碳．甲為碳酸鹽，丙為金屬氧化物，設(shè)金屬的化合價為x，則碳酸鹽為M₂（CO₃）_x，則氧化物為M₂O_x，M的相對原子質(zhì)量為a，
M₂（CO₃）_x$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$M₂O_x +xCO₂↑
2a+60x           2a+16x 44x
25g               14g   11g
即：$\frac{2a+60x}{25}$=$\frac{2a+16x}{14}$=$\frac{44x}{11}$，解得a=40，x=2，故金屬M為鈣，該碳酸鹽為碳酸鈣；
乙的相對分子質(zhì)量為75，常溫下，乙能跟鹽酸溶液反應，也能跟氫氧化鈉溶液反應，兩反應中反應物的物質(zhì)的量之比均為1：1，都沒有氣泡生成現(xiàn)象，含C、O元素，則含-COOH和-NH₂，由相對分子質(zhì)量可知共2個C原子，分子式為C₂H₅NO₂，結(jié)構(gòu)簡式為H₂NCH₂COOH，以此來解答．

解答 解：甲物質(zhì)為某抗酸藥的主要成份之一，甲能與酸反應．取適量此抗酸藥進行實驗．水溶性實驗表明，固體粉末部分溶解．不溶物為白色固體粉末甲，可溶于鹽酸并產(chǎn)生無色無味氣體，該無色無味氣體．取25.0g甲經(jīng)高溫灼燒，只生成14.0g固體氧化物丙和5.6L（已換算成標準狀態(tài)下的體積）氣體氧化物丁，氧化物丁為上述無色無味氣體，氧化物丁的質(zhì)量為25g-14g=11g，物質(zhì)的量為$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，故氧化物丁的摩爾質(zhì)量=$\frac{11g}{0.25mol}$=44g/mol，故氧化物丁為二氧化碳．甲為碳酸鹽，丙為金屬氧化物，設(shè)金屬的化合價為x，則碳酸鹽為M₂（CO₃）_x，則氧化物為M₂O_x，M的相對原子質(zhì)量為a，
M₂（CO₃）_x$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$M₂O_x +xCO₂↑
2a+60x           2a+16x 44x
25g               14g   11g
即：$\frac{2a+60x}{25}$=$\frac{2a+16x}{14}$=$\frac{44x}{11}$，解得a=40，x=2，故金屬M為鈣，該碳酸鹽為碳酸鈣；
乙的相對分子質(zhì)量為75，常溫下，乙能跟鹽酸溶液反應，也能跟氫氧化鈉溶液反應，兩反應中反應物的物質(zhì)的量之比均為1：1，都沒有氣泡生成現(xiàn)象，含C、O元素，則含-COOH和-NH₂，由相對分子質(zhì)量可知共2個C原子，分子式為C₂H₅NO₂，結(jié)構(gòu)簡式為H₂NCH₂COOH，
（1）由以上分析可知丁為二氧化碳，丁的電子式為，故答案為：；
（2）碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，氯化鈣和草酸銨反應生成草酸鈣沉淀和氯化銨，反應離子方程式為Ca²⁺+C₂O₄^2-=CaC₂O₄↓，草酸鈣（CaC₂O₄）溶于稀硫酸中，然后用酸性高錳酸鉀溶液進行滴定，發(fā)生的離子反應為2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+10H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，滴定時判斷終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴溶液變紫紅色，振蕩半分鐘不褪色，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+10H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；滴入最后一滴溶液變紫紅色，振蕩半分鐘不褪色；
（3）由上述分析可知乙為C₂H₅NO₂，乙物質(zhì)跟鹽酸反應的離子方程式為H₂NCH₂COOH+H⁺→⁺H₃NCH₂COOH，故答案為：C₂H₅NO₂；H₂NCH₂COOH+H⁺→⁺H₃NCH₂COOH；
（4）在隔絕空氣中條件下用乙物質(zhì)進行鈉熔法試驗時不會有氮氣生成，是因甘氨酸中氮顯-3價，鈉只有強還原性，試驗中氮元素不可能被氧化成N₂，
故答案為：不會生成氮氣；甘氨酸中氮顯-3價，鈉只有強還原性，試驗中氮元素不可能被氧化成N₂．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，把握甲、乙的推斷為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、計算及推斷能力的綜合考查，涉及氧化還原反應原理、離子反應及計算等，綜合性較強，題目難度中等．