Question

14．無(wú)機(jī)鹽X是高效、安全的廣譜殺菌劑，還是植物生長(zhǎng)激素，能促進(jìn)作物生長(zhǎng)，明顯提高作物產(chǎn)量．某研究小組為了探究X的組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn)．
（1）取45.6g X加熱到150℃時(shí)，發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成氣體A和固體化合物B，收集到的氣體A的體積為17.92L（已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況），A能使?jié)駶?rùn)的pH試紙顯藍(lán)色．
（2）把得到的B全部溶于水，均分為二份，分別進(jìn)行如下二個(gè)過(guò)程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，得到如圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）氣體A的電子式為．
（2）鹽X的化學(xué)式為Cu（NH₃）₄SO₄．X在150℃條件下分解的化學(xué)方程式為Cu（NH₃）₄SO₄$\frac{\underline{\;150℃\;}}{\;}$CuSO₄+4NH₃↑．
（3）紅色沉淀F與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（4）D與FeCl₃溶液（加過(guò)量鹽酸）混合反應(yīng)，反應(yīng)后溶液存在的陽(yáng)離子有Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺或Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺、Fe³⁺．

Answer 1

分析 堿性溶液能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，取45.6g X加熱到150℃時(shí)，發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成氣體A和固體化合物B，收集到的氣體A能使?jié)駶?rùn)的pH試紙顯藍(lán)色為氨氣，根據(jù)氮原子守恒計(jì)算出45.6g X中氮原子的物質(zhì)的量；乙醛和新制氫氧化銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成乙酸鈉、氧化亞銅和水，把得到的B全部溶于水，均分為二份，實(shí)驗(yàn)過(guò)程二，磚紅色沉淀D為氧化亞銅，氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)可生成硫酸銅和銅，加稀硫酸和氧化亞銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，紅色沉淀為F為銅，藍(lán)色溶液E為硫酸銅，據(jù)此分析解答．

解答 解：氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則氣體的水溶液顯堿性，則A為氨氣，45.6g X加熱到150℃時(shí)，發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成氣體A的體積為17.92L（已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況），物質(zhì)的量為：n（NH₃）=$\frac{17.92L}{22.4mol/L}$=0.8mol，把得到的B全部溶于水，均分為二份，加熱氯化鋇，發(fā)生：SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，白色沉淀E為BaSO₄，n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{23.3g}{233g/mol}$=0.1mol，45.6g X中n（SO₄^2-）=0.2mol，在加熱條件下，乙醛和新制氫氧化銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成乙酸、氧化亞銅和水，反應(yīng)方程式為：CH₃CHO+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH₃COONa+Cu₂O↓+3H₂O，把得到的B全部溶于水，均分為二份，實(shí)驗(yàn)過(guò)程二，加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液溶液呈堿性，加入乙醛溶液加熱，得到磚紅色沉淀D7.2g，為乙醛與氫氧化銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧化亞銅沉淀，n（Cu₂O）=$\frac{7.2g}{144g/mol}$=0.05mol，45.6g X中n（Cu）=0.05×4mol=0.2mol，磚紅色沉淀D為氧化亞銅，加稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)Cu₂O+H₂SO₄=CuS0₄+Cu↓+H₂O紅色沉淀為F為銅，藍(lán)色溶液E為硫酸銅，
（1）氣體A為氨氣，氨氣為共價(jià)化合物，氨氣中存在3個(gè)氮?dú)滏I，氮原子最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氨氣的電子式為，
故答案為：；
（2）45.6g X中n（SO₄^2-）=0.2mol，n（Cu）=0.05×4mol=0.2mol，n（NH₃）=$\frac{17.92L}{22.4mol/L}$=0.8mol，根據(jù)質(zhì)量守恒：0.2mol×96g/mol+0.2mol×64g/mol+0.8mol×17g/mol=45.6g，則鹽X的化學(xué)式為Cu（NH₃）₄SO₄，X在150℃條件下分解的化學(xué)方程式為：Cu（NH₃）₄SO₄$\frac{\underline{\;150℃\;}}{\;}$CuSO₄+4NH₃↑，
故答案為：Cu（NH₃）₄SO₄；Cu（NH₃）₄SO₄$\frac{\underline{\;150℃\;}}{\;}$CuSO₄+4NH₃↑；
（3）氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)可生成硫酸銅和銅，紅色沉淀為F為銅，銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）磚紅色沉淀D為氧化亞銅，D與FeCl₃溶液（加過(guò)量鹽酸）混合反應(yīng)，酸性條件下：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu↓+H₂O，F(xiàn)eCl₃具有氧化性，能氧化Cu生成氯化銅，同時(shí)自身被還原生成氯化亞鐵，離子方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu ²⁺，鐵離子有可能剩余，所以反應(yīng)后溶液存在的陽(yáng)離子有：Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺或Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺、Fe³⁺，
故答案為：Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺或Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺、Fe³⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的推斷，涉及離子的檢驗(yàn)、物質(zhì)的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)，熟悉元素化合物的性質(zhì)、知道流程圖中每一步發(fā)生的反應(yīng)及反應(yīng)現(xiàn)象是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．