Question

18．請回答：
I．（1）將硫化鈉溶液與氯化鋁溶液混合，有白色沉淀和氣體生成，但此沉淀不是硫化鋁．寫出該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑．
（2）將NH₃通過灼熱的CuO，有無色無味的難溶于水的氣體生成，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
（3）CoCl₂常用作多彩水泥的添加劑，可用鈷的某種氧化物與鹽酸反應(yīng)制備（其中Co的化合價為+2、+3）．現(xiàn)取適量這種鈷的氧化物，可與480mL 5mol•L^-1鹽酸恰好完全反應(yīng)，得到CoCl₂溶液和6.72L黃綠色氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．則該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為Co₃O₄+8HCl═3CoCl₂+Cl₂↑+4H₂O．
Ⅱ．下表給出五種元素的相關(guān)信息，其中A、B、C、D為短周期元素．根據(jù)以下信息填空：

元素	相關(guān)信息
A	在常溫、常壓下，其單質(zhì)是氣體，隨著人類對環(huán)境的認識和要求的提高，它將成為備受青睞的清潔燃料
B	工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)，其某種同素異形體是保護地球地表環(huán)境的重要屏障
C	植物生長三要素之一，它能形成多種氧化物，其中一種是早期醫(yī)療中使用的麻醉劑
D	室溫下其單質(zhì)為淡黃色粉末狀固體，加熱易熔化．該單質(zhì)在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰
E	它在地殼中儲量豐富，是人體不可缺少的微量元素之一．其單質(zhì)為銀白色固體，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的金屬材料，常用于機械制備、建筑等行業(yè)

（4）C與A形成的某一化合物能和C與B形成的另一無色化合物（這兩種化合物分子中原子個數(shù)比皆為1：2）一起用作火箭助推劑，兩者發(fā)生反應(yīng)生成無毒物質(zhì)，寫出上述化學(xué)反應(yīng)方程式：2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4H₂O．
（5）化合物X是元素D的最高價氧化物的水化物，X在水中的電離方程為H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-；常溫下，E的單質(zhì)與化合物X稀溶液反應(yīng)生成鹽Y，Y的化學(xué)式是FeSO₄．化合物Z僅由元素D和E組成，Z+H₂O+O₂→X+Y，產(chǎn)物中n（X）：n（Y）=1：1，寫出并配平上述方程式：2FeS₂+2H₂O+7O₂═2FeSO₄+2H₂SO₄．
（6）鹽Y受強熱會發(fā)生分解反應(yīng)，其氣體產(chǎn)物由元素D的氧化物組成，請設(shè)計一個可行的定性實驗，驗證其氣體產(chǎn)物中所含元素D的氧化物的組成將氣體產(chǎn)物通入品紅溶液，如果品紅溶液褪色，則含有SO₂，反之則無SO₂．取適量吸收液于試管，滴加適量鹽酸酸化，再滴加BaCl₂，如有白色沉淀生成，則含有SO₃，反之則無SO₃．

Answer 1

分析 I（1）將硫化鈉溶液與氯化鋁溶液混合，有白色沉淀和氣體生成，但此沉淀不是硫化鋁，是鋁離子與硫離子發(fā)生沉淀雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁與硫化氫；
（2）將NH₃通過灼熱的CuO，有無色無味的難溶于水的氣體生成，該氣體為N₂，N元素發(fā)生氧化反應(yīng)，則Cu元素發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu，同時生成水；
（3）反應(yīng)生成黃綠色氣體為Cl₂，由電子守恒：n（Co³⁺）=2 n（Cl₂）=2×$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.6 mol，由電荷守恒：n（Co原子）_總=n（Co²⁺）_溶液=$\frac{1}{2}$n（Cl^-）=$\frac{1}{2}$×（ 0.48L×5mol/L-2×0.3mol）=0.9 mol，所以固體中的n（Co²⁺）=0.9mol-0.6mol=0.3 mol，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，氧化物中n（O）=（0.3mol×2+0.6mol×3）÷2=1.2mol，故該鈷氧化物中n（Co）：n（O）=0.9mol：1.2mol=3：4，故氧化物的化學(xué)式為Co₃O₄；
II．A在常溫、常壓下，其單質(zhì)是氣體，它將成為備受青睞的清潔燃，則A為H元素；工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得B單質(zhì)，其某種同素異形體是保護地球地表環(huán)境的重要屏障，則B為O元素；C是植物生長三要素之一，它能形成多種氧化物，其中一種是早期醫(yī)療中使用的麻醉劑，則C為N元素；室溫下D的單質(zhì)為淡黃色粉末狀固體，加熱易熔化．該單質(zhì)在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，則D為S元素；E在地殼中儲量豐富，是人體不可缺少的微量元素之一．其單質(zhì)為銀白色固體，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的金屬材料，常用于機械制備、建筑等行業(yè)，則E為Fe．

解答 解：I（1）將硫化鈉溶液與氯化鋁溶液混合，有白色沉淀和氣體生成，但此沉淀不是硫化鋁，是鋁離子與硫離子發(fā)生沉淀雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁與硫化氫，反應(yīng)的離子方程式為：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑，
故答案為：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑；
（2）將NH₃通過灼熱的CuO，有無色無味的難溶于水的氣體生成，該氣體為N₂，N元素發(fā)生氧化反應(yīng)，則Cu元素發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu，同時生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
（3）反應(yīng)生成黃綠色氣體為Cl₂，由電子守恒：n（Co³⁺）=2 n（Cl₂）=2×$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.6 mol，由電荷守恒：n（Co原子）_總=n（Co²⁺）_溶液=$\frac{1}{2}$n（Cl^-）=$\frac{1}{2}$×（ 0.48L×5mol/L-2×0.3mol）=0.9 mol，所以固體中的n（Co²⁺）=0.9mol-0.6mol=0.3 mol，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，氧化物中n（O）=（0.3mol×2+0.6mol×3）÷2=1.2mol，故該鈷氧化物中n（Co）：n（O）=0.9mol：1.2mol=3：4，故氧化物的化學(xué)式為：Co₃O₄，和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Co₃O₄+8HCl═3CoCl₂+Cl₂↑+4H₂O，
故答案為：Co₃O₄+8HCl═3CoCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
II．A在常溫、常壓下，其單質(zhì)是氣體，它將成為備受青睞的清潔燃，則A為H元素；工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得B單質(zhì)，其某種同素異形體是保護地球地表環(huán)境的重要屏障，則B為O元素；C是植物生長三要素之一，它能形成多種氧化物，其中一種是早期醫(yī)療中使用的麻醉劑，則C為N元素；室溫下D的單質(zhì)為淡黃色粉末狀固體，加熱易熔化．該單質(zhì)在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，則D為S元素；E在地殼中儲量豐富，是人體不可缺少的微量元素之一．其單質(zhì)為銀白色固體，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的金屬材料，常用于機械制備、建筑等行業(yè)，則E為Fe．
（4）N與H形成的某一化合物能和N與O形成的另一無色化合物（這兩種化合物分子中原子個數(shù)比皆為1：2）一起用作火箭助推劑，分別為N₂H₄、N₂O₄，兩者發(fā)生反應(yīng)生成無毒物質(zhì)，反應(yīng)生成氮氣與水，該反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式：2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4H₂O，
故答案為：2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4H₂O；
（5）化合物X是元素S的最高價氧化物的水化物，則X為H₂SO₄，在水中的電離方程為 H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-；常溫下，F(xiàn)e的單質(zhì)與稀H₂SO₄反應(yīng)生成鹽Y為FeSO₄．化合物Z僅由元素S和Fe組成，產(chǎn)物中n（H₂SO₄）：n（FeSO₄）=1：1，由元素守恒可知Z為FeS₂，配平上述方程式：2FeS₂+2H₂O+7O₂═2FeSO₄+2H₂SO₄，
故答案為：H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-；FeSO₄；2FeS₂+2H₂O+7O₂═2FeSO₄+2H₂SO₄；
（6）鹽FeSO₄受強熱會發(fā)生分解反應(yīng)，其氣體產(chǎn)物由元素D（硫）的氧化物組成，設(shè)計實驗驗證其氣體產(chǎn)物中所含元素D的氧化物的組成：將氣體產(chǎn)物通入品紅溶液，如果品紅溶液褪色，則含有SO₂，反之則無SO₂．取適量吸收液于試管，滴加適量鹽酸酸化，再滴加BaCl₂，如有白色沉淀生成，則含有SO₃，反之則無SO₃，
故答案為：將氣體產(chǎn)物通入品紅溶液，如果品紅溶液褪色，則含有SO₂，反之則無SO₂．取適量吸收液于試管，滴加適量鹽酸酸化，再滴加BaCl₂，如有白色沉淀生成，則含有SO₃，反之則無SO₃．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系綜合應(yīng)用、元素化合物知識、氧化還原反應(yīng)、實驗方案設(shè)計等，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)，難度中等．