Question

18．（Ⅰ）濃硝酸與濃鹽酸混合過程中會(huì)產(chǎn)生少量的黃綠色氣體單質(zhì)X、化合物M和無色液體，化合物M中所有原子均達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．2mol M加熱分解生成1mol氧化產(chǎn)物X和2mol無色氣體Y，Y遇到空氣呈現(xiàn)紅棕色．
（1）鎂與氣體X反應(yīng)產(chǎn)物的電子式．
（2）濃硝酸與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為HNO₃+3HCl=Cl₂↑+NOCl+2H₂O．
（3）化合物M水解生成兩種酸，為非氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NOCl+H₂O=HNO₂+HCl．
（Ⅱ）石油鐵儲(chǔ)罐久置未清洗易引發(fā)火災(zāi)，經(jīng)分析研究，事故是由罐體內(nèi)壁附著的氧化物甲與溶于石油中的氣態(tài)氫化物乙按1：3反應(yīng)生成的物質(zhì)丙自燃引起的．某研究小組將一定量的丙粉末投入足量的濃鹽酸中發(fā)生反應(yīng)，得到4.8g淡黃色固體和氣體乙，乙在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.52g•L^-1．過濾后向?yàn)V液（假設(shè)乙全部逸出）中加入足量的NaOH溶液，先出現(xiàn)白色沉淀，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色沉淀，過濾、洗滌、灼燒后的固體質(zhì)量為24g．已知?dú)怏w乙可溶于水．請回答下列問題：
（4）甲的化學(xué)式為Fe₂O₃．
（5）丙在鹽酸中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂S₃+4H⁺=2H₂S↑+2Fe²⁺+S．
（6）丙與鹽酸反應(yīng)后的濾液暴露在空氣中一段時(shí)間顏色加深，其原因是（用離子方程式表示）4Fe²⁺+4H⁺+O₂=4Fe³⁺+2H₂O．
（7）為消除石油鐵儲(chǔ)罐的火災(zāi)隱患，下列措施可行的是（填編號）AD．
A．石油入罐前脫硫                B．定期用酸清洗罐體
C．罐體內(nèi)壁涂刷油漆              D．罐體中充入氮?dú)猓?

Answer 1

分析 Ⅰ．Y遇到空氣呈現(xiàn)紅棕色，則Y為NO，濃硝酸與濃鹽酸混合過程中會(huì)產(chǎn)生少量的黃綠色氣體單質(zhì)X、化合物M和無色液體，則濃硝酸與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，X為Cl₂，化合物M中所有原子均達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，2molM加熱分解生成lmol X和2mol無色氣體Y，根據(jù)元素守恒和電子得失守恒可推斷，M為NOCl，無色液體為水；
Ⅱ．向丙與濃鹽酸反應(yīng)后的濾液（假設(shè)乙全部逸出）中加人足量的NaOH溶液，先出現(xiàn)白色沉淀，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色沉淀，則濾液中含有亞鐵離子，灼燒后的固體為氧化鐵，質(zhì)量為24g，氧化鐵物質(zhì)的量為$\frac{24g}{160g/mol}$=0.15mol，則鐵的物質(zhì)的量為0.3mol．丙粉末投人足量的濃鹽酸中發(fā)生反應(yīng)，得到4.8g淡黃色沉淀和氣體乙，則淡黃色沉淀為S，物質(zhì)的量為$\frac{4.8g}{32g/mol}$=0.15mol，乙在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.52g•L^-1，則乙的相對分子質(zhì)量為1.52×22.4=34，氣體乙可溶于水，則乙為H₂S，在丙中鐵元素與硫單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2：1，而氧化物甲與氣態(tài)氫化物乙按1：3反應(yīng)生成的物質(zhì)丙，根據(jù)元素守恒和電子得失守恒可推斷甲為Fe₂O₃，丙為Fe₂S₃，甲與乙發(fā)生的反應(yīng)生成丙的反應(yīng)為Fe₂O₃+3H₂S=Fe₂S₃+3H₂O，丙在鹽酸中發(fā)生反應(yīng)為Fe₂S₃+4HCl=2H₂S↑+2FeCl₂+S，符合題中條件．

解答 解：Ⅰ．Y遇到空氣呈現(xiàn)紅棕色，則Y為NO，濃硝酸與濃鹽酸混合過程中會(huì)產(chǎn)生少量的黃綠色氣體單質(zhì)X、化合物M和無色液體，則濃硝酸與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，X為Cl₂，化合物M中所有原子均達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，2molM加熱分解生成lmol X和2mol無色氣體Y，根據(jù)元素守恒和電子得失守恒可推斷，M為NOCl，無色液體為水．
（1）X為Cl₂，鎂與氣體X反應(yīng)產(chǎn)物為氯化鎂，其的電子式為，
故答案為：；　　　　
（2）濃硝酸和濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：HNO₃+3HCl=Cl₂↑+NOCl+2H₂O，
故答案為：HNO₃+3HCl=Cl₂↑+NOCl+2H₂O；
（3）M為NOCl，M水解生成兩種酸，為非氧化還原反應(yīng)，根據(jù)化合價(jià)可知，應(yīng)生成亞硝酸和鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NOCl+H₂O=HNO₂+HCl，
故答案為：NOCl+H₂O=HNO₂+HCl；
Ⅱ．向丙與濃鹽酸反應(yīng)后的濾液（假設(shè)乙全部逸出）中加人足量的NaOH溶液，先出現(xiàn)白色沉淀，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色沉淀，則濾液中含有亞鐵離子，灼燒后的固體為氧化鐵，質(zhì)量為24g，氧化鐵物質(zhì)的量為$\frac{24g}{160g/mol}$=0.15mol，則鐵的物質(zhì)的量為0.3mol．丙粉末投人足量的濃鹽酸中發(fā)生反應(yīng)，得到4.8g淡黃色沉淀和氣體乙，則淡黃色沉淀為S，物質(zhì)的量為$\frac{4.8g}{32g/mol}$=0.15mol，乙在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.52g•L^-1，則乙的相對分子質(zhì)量為1.52×22.4=34，氣體乙可溶于水，則乙為H₂S，在丙中鐵元素與硫單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2：1，而氧化物甲與氣態(tài)氫化物乙按1：3反應(yīng)生成的物質(zhì)丙，根據(jù)元素守恒和電子得失守恒可推斷甲為Fe₂O₃，丙為Fe₂S₃，甲與乙發(fā)生的反應(yīng)生成丙的反應(yīng)為Fe₂O₃+3H₂S=Fe₂S₃+3H₂O，丙在鹽酸中發(fā)生反應(yīng)為Fe₂S₃+4HCl=2H₂S↑+2FeCl₂+S，符合題中條件．
（4）由上述分析可知，甲的化學(xué)式為Fe₂O₃，故答案為：Fe₂O₃；
（5）丙在鹽酸中反應(yīng)的離子方程式為：Fe₂S₃+4H⁺=2H₂S↑+2Fe²⁺+S，
故答案為：Fe₂S₃+4H⁺=2H₂S↑+2Fe²⁺+S；
（6）丙與鹽酸反應(yīng)后的濾液暴露在空氣中一段時(shí)間顏色加深，其原因是（用離子方程式表示）：4Fe²⁺+4H⁺+O₂=4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：4Fe²⁺+4H⁺+O₂=4Fe³⁺+2H₂O；
（7）要消除火災(zāi)隱患，即不能產(chǎn)生丙物質(zhì)，也就是不能出現(xiàn)氧化鐵和硫化氫，所以可以采取石油入罐前脫硫和罐體中充入氮?dú)夥乐硅F被氧化的方法，故選：AD．

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)物推斷，涉及物質(zhì)中學(xué)基本不接觸，側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力、知識(shí)遷移應(yīng)用能力，難度較大．