Question

有一應(yīng)用前景廣闊的納米材料甲，其由A、B兩種短周期非金屬元素組成，熔點(diǎn)高，硬度大，難溶于水．取1.40g材料甲與熔融的燒堿反應(yīng)，生成一種含A的含氧酸鹽乙和一種含B的氣體丙，測(cè)得丙在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.896L．
乙能溶于水，加鹽酸產(chǎn)生白色膠狀沉淀，鹽酸過量沉淀不溶解；丙能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)．
（1）甲的化學(xué)式為

 

，屬于

 

晶體，丙的電子式為

 

（2）工業(yè)上制備甲的方法之一是用A的氯化物與丙在高溫下反應(yīng)，則其化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

，該反應(yīng)屬于

 

（填“氧化還原反應(yīng)”或“非氧化還原反應(yīng)”）
（3）乙的水溶液露置在空氣中容易變質(zhì)，寫出相應(yīng)的離子方程式

 

（4）工業(yè)上以廢銅為原料經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)可生產(chǎn)氯化亞銅（CuCl），其工藝流程如圖所示：

試根據(jù)圖轉(zhuǎn)化回答下列問題：
①還原過程中的產(chǎn)物為Na[CuCl₂]，試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．制備中當(dāng)氯化完成后必須經(jīng)還原過程再制得CuCl，為什么不用一步法制得CuCl？（已知Cu²⁺+Cu+2Cl^-═2CuCl↓）

 

．
②實(shí)驗(yàn)室中在CuCl₂熱溶液中通入SO₂氣體也可制備白色的CuCl沉淀，試寫出該反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),氧化還原反應(yīng)

專題：元素及其化合物

分析：測(cè)得丙在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.896L，物質(zhì)的量=

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，丙能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，說明丙氣體是氨氣，乙是含A的含氧酸鹽，乙能溶于水，加鹽酸產(chǎn)生白色膠狀沉淀，鹽酸過量沉淀不溶解，判斷是生成的硅酸沉淀由此推斷A為Si元素，B為N元素，結(jié)合元素化合價(jià)，甲由A、B兩種短周期非金屬元素組成，熔點(diǎn)高，硬度大，難溶于水，判斷為Si₃N₄，；
（1）依據(jù)分析判斷書寫化學(xué)式和電子式，結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)判斷物質(zhì)類型；
（2）根據(jù)反應(yīng)物和生成物結(jié)合原子守恒計(jì)算書寫化學(xué)方程式；
（3）碳酸酸性大于硅酸，硅酸鹽和二氧化碳反應(yīng)生成硅酸；
（4）①流程分析可知，銅和氯氣反應(yīng)生成氯化銅，加入銅、氯化鈉和鹽酸還原得到產(chǎn)物為Na[CuCl₂]，結(jié)合原子守恒配平書寫；
②氯化銅溶液中通入二氧化硫具有還原性，還原得到白色的CuCl沉淀，二氧化硫被氧化為硫酸；

解答： 解：題干信息可知，測(cè)得丙在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.896L，物質(zhì)的量=

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，丙能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，說明丙氣體是氨氣，乙是含A的含氧酸鹽，乙能溶于水，加鹽酸產(chǎn)生白色膠狀沉淀，鹽酸過量沉淀不溶解，判斷是生成的硅酸沉淀由此推斷A為Si元素，B為N元素，結(jié)合元素化合價(jià)，甲由A、B兩種短周期非金屬元素組成，熔點(diǎn)高，硬度大，難溶于水，判斷為Si₃N₄，；
（1）上述分析可知甲為Si₃N₄，依據(jù)熔點(diǎn)高，硬度大，難溶于水性質(zhì)分析可知是原子晶體，氨氣是氮原子和氫原子形成共價(jià)鍵形成的共價(jià)化合物，電子式為：；
故答案為：Si₃N₄，原子，；
（2）工業(yè)上制備甲的方法之一是用A的氯化物為SiCl₄，與丙為NH₃在高溫下反應(yīng)生成Si₃N₄和HCl，則其化學(xué)反應(yīng)方程式為：3SiCl₄+4NH₃=Si₃N₄+12HCl，反應(yīng)前后元素化合價(jià)都不變屬于非氧化還原反應(yīng)；
故答案為：3SiCl₄+4NH₃=Si₃N₄+12HCl，非氧化還原反應(yīng)；
（3）乙為Na₂SiO₃，水溶液露置在空氣中容易變質(zhì)是和空氣中二氧化碳反應(yīng)生成硅酸和碳酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
故答案為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（4）①流程分析可知，銅和氯氣反應(yīng)生成氯化銅，加入銅、氯化鈉和鹽酸還原得到產(chǎn)物為Na[CuCl₂]，結(jié)合原子守恒配平書寫化學(xué)方程式為：CuCl₂+2NaCl+Cu═2Na[CuCl₂]；制備中當(dāng)氯化完成后必須經(jīng)還原過程再制得CuCl的原因是CuCl沉淀沉積在Cu表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行；
故答案為：CuCl₂+2NaCl+Cu═2Na[CuCl₂]；CuCl沉淀沉積在Cu表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行；
②氯化銅溶液中通入二氧化硫具有還原性，還原得到白色的CuCl沉淀，二氧化硫被氧化為硫酸，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O

△   .

2CuCl+4H⁺+SO₄^2-；
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O

△   .

2CuCl+4H⁺+SO₄^2-；

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)元素及其化合物的主要性質(zhì)的掌握、書寫化學(xué)方程式、閱讀題目獲取新信息能力、對(duì)工藝流程的理解等，難度中等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)、信息分析解決問題能力．