Question

17．Ⅰ．A與SO₂屬于等電子體（即具有相同的原子總數和相同的最外層電子總數的微粒），常溫下是一種無色的氣體，當冷卻到77K時，變成橙紅色液體．A的一種制備方法是：在真空中，將CuO和硫一起混合加熱，可生成A，同時生成一種黑色固體B．
（1）寫出上述制備A的化學反應方程式CuO+3S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ S₂O+CuS．
（2）若將S₂Cl₂與CuO在100～400℃加熱時也能生成A．寫出相應的化學反應方程式S₂Cl₂+CuO $\frac{\underline{\;100℃-400℃\;}}{\;}$S₂O+CuCl₂
（3）A也能在水中發(fā)生歧化反應，生成兩種常見的酸（但酸性都不強）．則這兩種酸由強到弱的化學式分別為H₂SO₃和H₂S．
Ⅱ．A是有機羧酸鹽HCOONa，B、C、D是常見化合物；A、B、C、D焰色反應均呈黃色，水溶液均呈堿性，其中B的堿性最強．X、Y是最常見的氧化物且與人體、生命息息相關，它們的晶體類型相同．C受熱分解得到Y、D和X；B與C反應生成D和X．E由兩種元素組成，相對分子質量為83，將E投入X中得到B和氣體Z，Z在標準狀況下的密度為0.76g•L^-1．
（1）E晶體中含有的化學鍵是離子鍵
（2）X的沸點比同主族同類型物質要高，原因是水分子間存在氫鍵
（3）寫出E與X反應的化學方程式Na₃N+3H₂O=3NaOH+NH₃．
（4）寫出在D的飽和溶液中不斷通Y析出C的離子方程式2Na⁺+CO₃^2-+H₂O+CO₂=2NaHCO₃↓．B與C反應生成D和X的離子方程式HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）A與SO₂屬于等電子體，將CuO和硫一起混合加熱，可生成A，同時生成一種黑色固體B，分析元素組成，硫和氧化銅反應生成黑色固體是銅的化合物，判斷為CuS，結合原子守恒和電子守恒配平化學方程式；
（2）將S₂Cl₂與CuO在100～400℃加熱時也能生成A，依據（1）的判斷A為S₂O，結合原子守恒配平化學方程式；
（3）A也能在水中發(fā)生歧化反應，生成兩種常見的酸（但酸性都不強），說明是硫元素化合價升高和降低，升高為+4價，降低為-2價，對應酸為亞硫酸和氫硫酸；
Ⅱ．A是有機羧酸鹽HCOONa，B、C、D是常見化合物； A、B、C、D焰色反應呈黃色，水溶液均呈堿性，則可推知化合物A、B、C、D均為含有Na元素的堿或強堿弱酸鹽，B的堿性最強，則B為NaOH；X、Y是最常見的氧化物且與人體、生命息息相關，它們的晶體類型相同，則X、Y應為H₂O和CO₂中的一種，由C受熱分解得到Y、D和X；B與C反應生成D和X，可推知C為NaHCO₃，D為Na₂CO₃，即2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O； NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，故X為H₂O，Y為CO₂．E由兩種元素組成，式量為83，將E投入H₂O中得到NaOH和氣體Z，Z在標準狀況下的密度為0.76g•L^-1，可知氣體Z的相對分子質量=0.76×22.4=17，則Z為NH₃，由該反應：E+H₂O→NaOH+NH₃↑，可推知E由Na和N兩種元素組成，可確定E是Na₃N．
（1）分析判斷E是Na₃N，屬于離子化合物；
（2）水分子間形成氫鍵，增大物質溶沸點；
（3）E與X反應生成氫氧化鈉和氨氣；
（4）D為Na₂CO₃，其飽和溶液中不斷通入CO₂，析出C為NaHCO₃，B與C反應生成D和是碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉與水；

解答 解：Ⅰ．（1）A與SO₂屬于等電子體，常溫下是一種無色的氣體，當冷卻到77K時，變成橙紅色液體．A的一種制備方法是：在真空中，將CuO和硫一起混合加熱，可生成A，同時生成一種黑色固體B，分析組成元素生成的黑色固體只能為CuS，原子守恒配平得到化學方程式為：CuO+3S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ S₂O+CuS；
故答案為：CuO+3S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ S₂O+CuS；
（2）將S₂Cl₂與CuO在100～400℃加熱時也能生成S₂O，硫元素、氧元素化合價不變，則發(fā)生的不是氧化還原反應，反應生成S₂O和CuCl₂，反應的化學方程式為：S₂Cl₂+CuO $\frac{\underline{\;100℃-400℃\;}}{\;}$S₂O+CuCl₂；
故答案為：S₂Cl₂+CuO $\frac{\underline{\;100℃-400℃\;}}{\;}$S₂O+CuCl₂；
（3）S₂O也能在水中發(fā)生歧化反應，生成兩種常見的酸（但酸性都不強），說明是硫元素化合價升高和降低，升高為+4價，降低為-2價，對應酸為亞硫酸和氫硫酸，這兩種酸由強到弱的化學式分別H₂SO₃，H₂S；
故答案為：H₂SO₃，H₂S；
Ⅱ．A是有機羧酸鹽HCOONa，B、C、D是常見化合物； A、B、C、D焰色反應呈黃色，水溶液均呈堿性，則可推知化合物A、B、C、D均為含有Na元素的堿或強堿弱酸鹽，B的堿性最強，則B為NaOH；X、Y是最常見的氧化物且與人體、生命息息相關，它們的晶體類型相同，則X、Y應為H₂O和CO₂中的一種，由C受熱分解得到Y、D和X；B與C反應生成D和X，可推知C為NaHCO₃，D為Na₂CO₃，即2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O； NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，故X為H₂O，Y為CO₂．E由兩種元素組成，式量為83，將E投入H₂O中得到NaOH和氣體Z，Z在標準狀況下的密度為0.76g•L^-1，可知氣體Z的相對分子質量=0.76×22.4=17，則Z為NH₃，由該反應：E+H₂O→NaOH+NH₃↑，可推知E由Na和N兩種元素組成，可確定E是Na₃N．
（1）上述分析可知E為Na₃N，屬于離子化合物含有離子鍵，故答案為：離子鍵；
（2）X為H₂O，水分子之間存在氫鍵，沸點高于同主族同類型物質，故答案為：水分子之間存在氫鍵；
（3）E與X反應生成氫氧化鈉和氨氣，反應的化學方程式為：Na₃N+3H₂O=3NaOH+NH₃↑；
故答案為：Na₃N+3H₂O=3NaOH+NH₃↑；
（4）D為Na₂CO₃，其飽和溶液中不斷通入CO₂，析出C為NaHCO₃，反應的離子方程式為：2Na⁺+CO₃^2-+H₂O+CO₂=2NaHCO₃↓；
B與C反應生成D和是碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉與水，離子方程式為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：2Na⁺+CO₃^2-+H₂O+CO₂=2NaHCO₃↓；HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．

點評 本題考查無機物推斷，是對學生綜合能力的考查，充分利用題目信息進行推斷，物質性質和結構分析是關鍵，題目難度較大．