Ⅰ.某化合物M(仅含三种短周期元素)是一种储*材料。为探究M的组成和*质,设计并完成如下实验:已知:化合物A仅...
问题详情:
Ⅰ.某化合物M(仅含三种短周期元素)是一种储*材料。为探究M的组成和*质,设计并完成如下实验:
已知:化合物A仅含两种元素;气体B能使湿润的红*石蕊试纸变蓝。
请回答:(1)化合物M的组成元素是______________(用元素符号表示)。
(2)化合物A与水反应的化学方程式是______________________。
(3)镁带在足量气体B中燃烧可生成化合物M和一种单质气体,该反应的化学方程式是______。
II.无机盐X仅由三种短周期元素组成,其相对分子质量为238,原子个数比为1︰1︰4。将23.8gX与水共热,生成一种有特殊臭味的气体单质A和某强*的*式盐溶液B,B的焰*反应呈黄*,在溶液B中加入足量的BaCl2溶液,产生46.6g白*沉淀。请推测并回答:
(4)单质A有很强的氧化*,可用于净化空气,饮用水消毒等。A中组成元素的简单离子结构示意图为___________________________。
(5)X的化学式_____________。
(6)实验室可通过低温电解B溶液制备X。该电解反应的化学方程式___________________。
(7)X氧化能力强,对环境友好,可用于脱*、脱硫。在碱*条件下,X氧化NO的离子方程式_____________________。
(8)X溶液与铜反应时先慢后快。某同学认为除反应放热这一因素外,还有一种可能是反应生成的Cu2+对后续反应起催化作用,为此他设计了如下实验方案:取少量铜粉置于试管中,先加入少量CuSO4溶液,再加入X溶液,振荡,观察现象。若加入硫*铜溶液的反应快,说明Cu2+起了催化作用,反之Cu2+不起作用。写出X与铜反应的化学方程式________,判断该同学设计的验*方法合理*并说明理由_________。
【回答】
【*】 (1). Mg、N、H (2). Mg3N2 + 6H2O == 3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑ (3). Mg+2NH3Mg(NH2)2+H2↑ (4). (5). Na2S2O8 (6). 2NaHSO4Na2S2O8+H2↑ (7). 3S2O82-+2NO+8OH-=6SO42-+2NO3-+4H2O (8). Na2S2O8+Cu=Na2SO4+CuSO4 (9). 该同学的验*方法不合理,因为加入CuSO4溶液,反应速率快也可能是SO42-起催化作用
【解析】
【分析】
I.气体B(4.48L)能使湿润的红*石蕊试纸变蓝,B为NH3,其物质的量为4.48L÷22.4L/mol=0.2mol,某物质M (仅含三种元素)是一种储*材料,M隔绝空气高温分解生成固体A和氨气,镁带在足量气体B中燃烧可生成化合物M,*M中含有N、H、Mg元素,A只含两种元素,A和水反应生成氨气和白*沉淀C,固体A和水反应生成氨气物质的量为0.1mol,白*沉淀C为*氧化镁沉淀,则A为Mg3N2,物质的量为0.05mol,由元素守恒可知Mg元素物质的量0.15mol,M中含氮元素为0.2mol+0.1mol=0.3mol,所含*元素物质的量为(8.4g-0.3mol×14g/mol-0.15mol×24g/mol)÷1g/mol=0.6mol,M中元素物质的量之比为n(Mg):n(N):n(H)=0.15:0.3:0.6=1:2:4,可知M化学式为Mg(NH2)2,以此来解答。
II.无机盐X仅由三种短周期元素组成,其相对分子质量为238,23.8gX的物质的量为0.1mol,X与水共热生成一种有特殊臭味的气体单质A和某强*的*式盐溶液B,B的焰*反应呈黄*,B中含有Na元素,则X含有Na元素,在溶液B中加入足量的BaCl2溶液,产生46.6g白*沉淀,白*沉淀为BaSO4,其物质的量为0.2mol,根据S原子守恒可知X中含有2个S原子,B为NaHSO4,X中三种元素原子个数比为1:1:4,该无机盐X可以表示为(NaSX4)2,则X元素相对原子质量为16,X为O元素,故A为O3,X为Na2S2O8.
【详解】Ⅰ. (1)由上述分析可知,M中含元素为Mg、N、H,
故*为:Mg、N、H;
(2)化合物A与水反应的化学方程式是Mg3N2 +6H2O═3Mg(OH)2↓+2NH3↑,
故*为:Mg3N2 +6H2O═3Mg(OH)2↓+2NH3↑;
(3)镁带在足量气体B中燃烧可生成化合物M和一种单质气体,气体为*气,则该反应的化学方程式是Mg+2NH3═Mg(NH2)2+H2↑,
故*为:Mg+2NH3═Mg(NH2)2+H2↑。
II.(4)单质A为O3,组成元素的简单离子结构示意图为:,故*为:;
(5)X的化学式为:Na2S2O8,故*为:Na2S2O8;
(6)实验室可通过低温电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8,电解方程式为:2NaHSO4Na2S2O8+H2↑;
(7)X氧化能力强,对环境友好,可用于脱*、脱硫.在碱*条件下,Na2S2O8氧化NO的离子方程式为:3S2O82-+2NO+8OH-=6SO42-+2NO3-+4H2O, 故*为:3S2O82-+2NO+8OH-=6SO42-+2NO3-+4H2O;
(8)Na2S2O8与铜反应的化学方程式:Na2S2O8+Cu=Na2SO4+CuSO4,该同学的验*方法不合理,因为加入CuSO4溶液,反应速率快也可能是SO42-起催化作用,
故*为:Na2S2O8+Cu=Na2SO4+CuSO4;该同学的验*方法不合理,因为加入CuSO4溶液,反应速率快也可能是SO42-起催化作用。
知识点:金属元素的单质及其化合物
题型:综合题
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