Question

10．某研究小組為了探究一種無機鹽A（只含四種元素）的組成，設計并完成了如下實驗：
取少量無機鹽A，加入足量6%的H₂O₂溶液，充分反應后除了生成水外還有4種產物，分別是：氣態(tài)氧化物B，氣態(tài)單質C，鹽D和含氧強酸E．將B、C、D、E均通（加）入Ba（OH）₂溶液中，B、D、E與Ba（OH）₂生成了白色沉淀，再向白色沉淀中加入足量稀硝酸，只有B生成的沉淀溶解且放出氣體B．A、D的焰色呈紫色．C在標況下的密度為1.25g/L．請回答下列問題：
（1）A的化學式是KSCN，C的結構式為N≡N．
（2）A與雙氧水反應的化學方程式為2KSCN+11H₂O₂=2CO₂↑+N₂↑+K₂SO₄+10H₂O+H₂SO₄．
（3）B與Ba（OH）₂反應生成沉淀的離子方程式為CO₂+Ba²⁺+2OH^-=BaCO₃↓+H₂O．
（4）一種短周期的金屬單質R在B、C中都能燃燒，則相同條件下，等體積的B、C完全反應消耗金屬單質R的質量比為2：3．
（5）請利用題中出現(xiàn)的物質[即A-E、H₂O₂溶液和Ba（OH）₂溶液等]檢驗（NH₄）₂Fe（SO₄）₂晶體中含有Fe²⁺：取少量晶體于試管中，加水溶解，滴入KSCN 溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加H₂O₂溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明晶體中含有Fe²⁺．

Answer 1

分析 無機鹽A，加入足量6%的H₂O₂溶液，充分反應生成水、氣態(tài)氧化物B，氣態(tài)單質C，鹽D和含氧強酸E；B、C、D、E均通（加）入Ba（OH）₂溶液中，B、D、E與Ba（OH）₂生成了白色沉淀，再向白色沉淀中加入足量稀硝酸，只有B生成的沉淀溶解且放出氣體B，則B為CO₂，含氧強酸E為H₂SO₄，A、D的焰色呈紫色，則含有鉀元素，所以D為K₂SO₄，C在標況下的密度為1.25g/L，則M=ρV_m=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol，所以該單質氣體為N₂，所以A中含有K、C、S、N元素，則A為KSCN；
（1）由分析可知A為KSCN；
（2）KSCN與H₂O₂反應生成CO₂、N₂、K₂SO₄、H₂O、H₂SO₄，KSCN中K為+1價，S為-2價，N為-3價，C為+4價，根據得失電子守恒和原子守恒配平方程式；
（3）CO₂與Ba（OH）₂反應生成BaCO₃和水；
（4）短周期的金屬單質R在CO₂、N₂中都能燃燒，則R為Mg，根據Mg與CO₂、N₂反應方程式分析；
（5）檢驗亞鐵離子先加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再加雙氧水，變紅色，證明有Fe²⁺．

解答 解：無機鹽A，加入足量6%的H₂O₂溶液，充分反應生成水、氣態(tài)氧化物B，氣態(tài)單質C，鹽D和含氧強酸E；B、C、D、E均通（加）入Ba（OH）₂溶液中，B、D、E與Ba（OH）₂生成了白色沉淀，再向白色沉淀中加入足量稀硝酸，只有B生成的沉淀溶解且放出氣體B，則B為CO₂，含氧強酸E為H₂SO₄，A、D的焰色呈紫色，則含有鉀元素，所以D為K₂SO₄，C在標況下的密度為1.25g/L，則M=ρV_m=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol，所以該單質氣體為N₂，所以A中含有K、C、S、N元素，則A為KSCN；
（1）由分析可知A為KSCN，故答案為：KSCN；
（2）KSCN與H₂O₂反應生成CO₂、N₂、K₂SO₄、H₂O、H₂SO₄，KSCN中K為+1價，S為-2價，N為-3價，C為+4價，生成產物中CO₂中C為+4價，N₂為0價，K₂SO₄中S為+6價，H₂SO₄中S為+6價，則配平方程式為：2KSCN+11H₂O₂=2CO₂↑+N₂↑+K₂SO₄+10H₂O+H₂SO₄；
故答案為：2KSCN+11H₂O₂=2CO₂↑+N₂↑+K₂SO₄+10H₂O+H₂SO₄；
（3）CO₂與Ba（OH）₂反應生成BaCO₃和水，其反應的離子方程式為：CO₂+Ba²⁺+2OH^-=BaCO₃↓+H₂O，故答案為：CO₂+Ba²⁺+2OH^-=BaCO₃↓+H₂O；
（4）短周期的金屬單質R在CO₂、N₂中都能燃燒，則R為Mg，由2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO，N₂+3Mg$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，可知1molCO₂消耗2molMg，1molN₂消耗3molMg，則等體積的B、C完全反應消耗金屬單質R的質量比為2：3，故答案為：2：3；
（5）檢驗亞鐵離子用KSCN溶液和雙氧水，其操作為：取少量晶體于試管中，加水溶解，滴入KSCN 溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加H₂O₂溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明晶體中含有Fe²⁺，故答案為：取少量晶體于試管中，加水溶解，滴入KSCN 溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加H₂O₂溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明晶體中含有Fe²⁺．

點評 本題考查了物質組成的探究實驗，題目難度較大，涉及的知識點較多，注意掌握無機推斷的方法與技巧，明確有關化學方程式的書寫、計算方法，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學計算能力．