Question

有A、B、C、D、E、F六種元素．甲是一種鹽，組成上含A、B、C、D、E五種元素，其中四種是短周期元素．甲溶于水后可電離出三種離子，其中有A、B構(gòu)成的是10電子陽離子．A元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比E的質(zhì)子數(shù)少1，D、E同主族，C、F同周期，其中C、F、D元素又可形成一種常見的礦物乙．
Ⅰ．用甲進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取少量甲的晶體溶于蒸餾水配成溶液；
②取少量甲溶液于試管中滴入KSCN溶液，無現(xiàn)象，再滴入氯水，溶液呈紅色；
③取少量甲溶液于試管中，向其中加入稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀．
Ⅱ．用乙進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①將乙置于空氣流中灼燒，產(chǎn)生一種刺激性氣味的氣體X后，殘留一堆黑色混合物M；
②將氣體X與E的單質(zhì)混合通入水中，得一無色溶液Y；
③取少量M溶于Y中，得藍(lán)色溶液；
回答下列問題：
（1）C在周期表中的位置

 

，列舉一種常見的礦物乙，寫出它的名稱

 

．
（2）經(jīng)測定甲晶體的摩爾質(zhì)量為392g/mol，其中陽離子與陰離子物質(zhì)的量之比為3：2，則甲晶體的化學(xué)式為

 

．
（3）在實(shí)驗(yàn)室制甲晶體時(shí)，對(duì)從溶液中過濾出來的甲晶體，通常還要用無水乙醇進(jìn)行洗滌，其目的是

 

．
（4）寫出上述實(shí)驗(yàn)Ⅰ②中反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（5）M中的物質(zhì)成分是

 

（填化學(xué)式）．設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，要求從M物質(zhì)出發(fā)得到含F(xiàn)元素的無水氯化物（不要求具體操作）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D、E、F六種元素，甲是一種鹽，組成上含A、B、C、D、E五種元素，其中四種是短周期元素．甲溶于水后可電離出三種離子，其中有A、B構(gòu)成的是10電子陽離子，該陽離子為NH₄⁺，少量甲溶液于試管中滴入KSCN溶液，無現(xiàn)象，再滴入氯水，溶液呈紅色，則甲中含有Fe²⁺，取少量甲溶液于試管中，向其中加入稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，甲中含有SO₄^2-，D、E同主族，則分別為O、S中的一種，A元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比E的質(zhì)子數(shù)少1，可推知A為N元素、D為S元素、E為O元素，故B為H元素、C為Fe元素，結(jié)合問題（2）可以確定甲為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O；
C、F同周期，處于第四周期，其中C、F、D元素又可形成一種常見的礦物乙，①將乙置于空氣流中灼燒，產(chǎn)生一種刺激性氣味的氣體X后，殘留一堆黑色混合物M，根據(jù)元素守恒可知X為SO₂，②將氣體X與E的單質(zhì)混合通入水中，得一無色溶液Y為H₂SO₄；③取少量M溶于Y中，得藍(lán)色溶液，溶液中含有Cu²⁺，根據(jù)元素守恒可知F為Cu，乙應(yīng)為CuFeS₂等，黑色物質(zhì)M為Fe₃O₄和CuO．

解答： 解：A、B、C、D、E、F六種元素，甲是一種鹽，組成上含A、B、C、D、E五種元素，其中四種是短周期元素．甲溶于水后可電離出三種離子，其中有A、B構(gòu)成的是10電子陽離子，該陽離子為NH₄⁺，少量甲溶液于試管中滴入KSCN溶液，無現(xiàn)象，再滴入氯水，溶液呈紅色，則甲中含有Fe²⁺，取少量甲溶液于試管中，向其中加入稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，甲中含有SO₄^2-，D、E同主族，則分別為O、S中的一種，A元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比E的質(zhì)子數(shù)少1，可推知A為N元素、D為S元素、E為O元素，故B為H元素、C為Fe元素；
C、F同周期，處于第四周期，其中C、F、D元素又可形成一種常見的礦物乙，①將乙置于空氣流中灼燒，產(chǎn)生一種刺激性氣味的氣體X后，殘留一堆黑色混合物M，根據(jù)元素守恒可知X為SO₂，②將氣體X與E的單質(zhì)混合通入水中，得一無色溶液Y為H₂SO₄；③取少量M溶于Y中，得藍(lán)色溶液，溶液中含有Cu²⁺，根據(jù)元素守恒可知F為Cu，乙應(yīng)為CuFeS₂等，黑色物質(zhì)M為Fe₃O₄和CuO，
（1）由上述分析可知，F(xiàn)為Fe，位于周期表中第四周期ⅤⅢ族，乙為黃銅礦等，故答案為：第四周期ⅤⅢ族；黃銅礦等；
（2）甲中含有NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，其中陽離子與陰離子物質(zhì)的量之比為3：2，根據(jù)電荷守恒可知NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-離子物質(zhì)的量之比為2：1：2，甲晶體的摩爾質(zhì)量為392g/mol，則1mol甲中NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-離子物質(zhì)的量之分別為2mol、1mol、2mol，1mol晶體中結(jié)晶水物質(zhì)的量=

392-18×2-56-96×2

18

mol=6mol，故甲晶體的化學(xué)式為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O，
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O；
（3）析出晶體后，晶體表面由水分，再利用酒精洗滌，利用酒精的揮發(fā)性，除去晶體表面的水分，故答案為：利用酒精的揮發(fā)性，除去晶體表面的水分；
（4）上述實(shí)驗(yàn)Ⅰ②中反應(yīng)的離子方程式有：2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（5）由上述分析可知，M中的物質(zhì)成分是Fe₃O₄和CuO，從M物質(zhì)出發(fā)得到含Cu元素的無水氯化物，方案為：先在過量鹽酸中溶解；再用氯氣（或者氯水、雙氧水）氧化；再用氧化銅（或者氫氧化銅等）調(diào)節(jié)溶液的pH值，沉淀過濾除去去氫氧化鐵，最后從濾液中結(jié)晶得到氯化銅晶體，在氯化氫氛圍中失水得到無水氯化銅，
故答案為：Fe₃O₄和CuO；先在過量鹽酸中溶解，再用氯氣（或者氯水、雙氧水）氧化，再用氧化銅（或者氫氧化銅等）調(diào)節(jié)溶液的pH值，沉淀過濾除去去氫氧化鐵，最后從濾液中結(jié)晶得到氯化銅晶體，在氯化氫氛圍中失水得到無水氯化銅．

點(diǎn)評(píng)：本題考查元素化合物推斷、離子檢驗(yàn)、物質(zhì)的分離提純、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與邏輯推理能力以及對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用，難度較大．