Question

14．現(xiàn)有A、B、C、D、E五種物質(zhì)，并存在如圖1轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中E為黑色粉末．

利用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行C與水的反應(yīng)，回答下列有關(guān)問題：
（1）將分液漏斗中的水滴入試管，然后：
①在導(dǎo)管口處進(jìn)行適當(dāng)操作，觀察現(xiàn)象．
②觀察燒杯中的現(xiàn)象為：出現(xiàn)渾濁．
根據(jù)所觀察現(xiàn)象可得到的兩個(gè)結(jié)論是反應(yīng)放熱，有氧氣生成．
③寫出試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
（2）已知水與C反應(yīng)生成D及另一種化合物F，在通常狀況下，足量F的稀溶液與含溶質(zhì)為1mol的稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)放出a kJ的熱量，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-akJ/mol（或H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-akJ/mol）．
（3）在加熱條件下，某無氧酸（含有A中的一種元素）的濃溶液與E反應(yīng)，生成單質(zhì)氣體X．為檢驗(yàn)X的性質(zhì)，設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置：

①請(qǐng)寫出此實(shí)驗(yàn)中制備單質(zhì)氣體X的離子反應(yīng)方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
②實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到裝置Ⅲ中品紅試紙的紅色褪去，并未觀察到“無明顯變化”這一預(yù)期現(xiàn)象．為了達(dá)到這一預(yù)期現(xiàn)象，你認(rèn)為應(yīng)該如何改進(jìn)？在裝置II、Ⅲ之間加入一個(gè)盛有濃硫酸的洗氣瓶．
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置Ⅳ中可觀察到現(xiàn)象是溶液由淺綠色變?yōu)辄S色，若滴加兩滴膠頭滴管中的試劑，觀察到溶液呈紅色，膠頭滴管中的試劑為：KSCN．

Answer 1

分析 E為黑色粉末，在圖示轉(zhuǎn)化中均作催化劑，應(yīng)是利用氯酸鉀、過氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下制備氧氣，可推知固體A為KClO₃、B為H₂O₂，E為MnO₂，D為O₂，由淡黃色固體C能與水反應(yīng)可知C為Na₂O₂，
（1）②反應(yīng)放出大量的熱，溫度升高，氫氧化鈣的溶解度降低；過氧化鈉與水反應(yīng)生成氧氣，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
③過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣；
（2）F為氫氧化鈉，足量氫氧化鈉與1molHCl反應(yīng)生成1mol水，據(jù)此寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；
（3）在加熱條件下，某無氧酸（含有A中的一種元素）的濃溶液與E反應(yīng)，生成單質(zhì)氣體X，則無氧酸為HCl、X為Cl₂，據(jù)此進(jìn)行解答．
①實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制備氯氣；
②加入裝置Ⅲ中的氯氣應(yīng)干燥；
③氯氣氧化亞鐵離子生成鐵離子；滴加試劑，觀察到溶液呈血紅色，應(yīng)滴加KSCN，反應(yīng)生成Fe（SCN）₃．

解答 解：E為黑色粉末，在圖示轉(zhuǎn)化中均作催化劑，應(yīng)是利用氯酸鉀、過氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下制備氧氣，可推知固體A為KClO₃、B為H₂O₂，E為MnO₂，D為O₂，由淡黃色固體C能與水反應(yīng)可知C為Na₂O₂，
（1）②反應(yīng)放出大量的熱，飽和氫氧化鈣溶液的溫度升高，氫氧化鈣的溶解度降低，會(huì)出現(xiàn)渾濁；根據(jù)①的檢驗(yàn)可知反應(yīng)生成氧氣，根據(jù)②可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：出現(xiàn)渾濁（或“產(chǎn)生白色沉淀”）；反應(yīng)放熱；有氧氣生成；
③過氧化鈉與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（2）過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，則F為NaOH，在通常狀況下，足量氫氧化鈉的稀溶液與含溶質(zhì)為1mol的稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)放出a kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-a kJ/mol（或H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-a kJ/mol），
故答案為：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-a kJ/mol（或H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-a kJ/mol）；
（3）在加熱條件下，某無氧酸（含有A中的一種元素）的濃溶液與E反應(yīng)，生成單質(zhì)氣體X，則無氧酸為HCl、X為Cl₂，
①實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
②加入裝置Ⅲ中的氯氣應(yīng)干燥，應(yīng)在在裝置II、Ⅲ之間加入一個(gè)盛有濃硫酸的洗氣瓶，
故答案為：在裝置II、Ⅲ之間加入一個(gè)盛有濃硫酸的洗氣瓶；
③氯氣氧化亞鐵離子生成鐵離子，裝置Ⅳ中可觀察到溶液由淺綠色變?yōu)辄S色；滴加試劑，觀察到溶液呈血紅色，應(yīng)滴加KSCN，反應(yīng)生成Fe（SCN）₃，反應(yīng)有關(guān)離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案為：溶液由淺綠色變?yōu)辄S色；KSCN．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)推斷、性質(zhì)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，根據(jù)題干信息正確推斷物質(zhì)名稱為解答關(guān)鍵，注意掌握常見元素及其化合物性質(zhì)，試題有利于提高學(xué)生的分析、理解能力及邏輯推理能力．