Question

甲、乙都是二元固體化合物，將32g甲的粉末加入足量濃硝酸并加熱，完全溶解得藍(lán)色溶液，向該溶液中加入足量Ba（NO₃）₂溶液，過濾、洗滌、干燥得沉淀46.6g；濾液中再滴加NaOH溶液，又出現(xiàn)藍(lán)色沉淀．
含乙的礦石自然界中儲量較多，稱取一定量乙，加入稀鹽酸使其全部溶解，溶液分為A、B兩等份，向A中加入足量氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌、灼燒得紅棕色固體28g，經(jīng)分析乙與紅棕色固體的組成元素相同，向B中加入8.0g銅粉充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得剩余固體1.6g．
（1）寫出構(gòu)成甲的陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖

 

；32g甲在足量濃硝酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

；甲在足量氧氣中充分灼燒的化學(xué)方程式為

 

．
（2）乙的化學(xué)式

 

；稀硫酸溶解乙的化學(xué)方程式為

 

．
（3）將甲在足量氧氣中充分灼燒的氣體產(chǎn)物通入一定量A溶液中，該反應(yīng)的離子方程式為

 

，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明此步反應(yīng)后的溶液中金屬元素的化合價

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：

分析：將32g甲的粉末加入足量濃硝酸并加熱，完全溶解得藍(lán)色溶液，向該溶液中加入足量Ba（NO₃）₂溶液，過濾、洗滌、干燥得沉淀46.6g，該沉淀為硫酸鋇，其物質(zhì)的量為：

46.6g

233g/mol

=0.2mol，根據(jù)質(zhì)量守恒可知甲中含有0.2molS原子；濾液中再滴加NaOH溶液，又出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，該藍(lán)色沉淀為氫氧化銅，說明甲中含有Cu離子，32g甲中含有銅元素的物質(zhì)的量為：

32g-32g/mol×0.2mol

64g/mol

=0.4mol，則甲的化學(xué)式為：Cu₂S；
含乙的礦石自然界中儲量較多，稱取一定量乙，加入稀鹽酸使其全部溶解，溶液分為A、B兩等份，向A中加入足量氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌、灼燒得紅棕色固體28g，該紅棕色固體為Fe₂O₃，氧化鐵含有鐵元素的物質(zhì)的量為額：

28g

160g/mol

×2=0.35mol，可能為鐵離子和亞鐵離子的混合物；經(jīng)分析乙與紅棕色固體的組成元素相同，則乙中含有Fe、O元素；向B中加入8.0g銅粉充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得剩余固體1.6g，反應(yīng)消耗銅的物質(zhì)的量為：

8g-1.6g

64g/mol

=0.1mol，根據(jù)反應(yīng)2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺可知，0.1mol銅完全反應(yīng)消耗0.2molFe³⁺；所以乙與鹽酸反應(yīng)生成的為0.2molFe³⁺、0.15molFe²⁺，鐵的平均化合價為：

0.2mol×3+0.15mol×2

0.35mol

=

18

7

，則乙的化學(xué)式為：Fe₇O₉，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答： 解：將32g甲的粉末加入足量濃硝酸并加熱，完全溶解得藍(lán)色溶液，向該溶液中加入足量Ba（NO₃）₂溶液，過濾、洗滌、干燥得沉淀46.6g，該沉淀為硫酸鋇，其物質(zhì)的量為：

46.6g

233g/mol

=0.2mol，根據(jù)質(zhì)量守恒可知甲中含有0.2molS原子；濾液中再滴加NaOH溶液，又出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，該藍(lán)色沉淀為氫氧化銅，說明甲中含有Cu離子，32g甲中含有銅元素的物質(zhì)的量為：

32g-32g/mol×0.2mol

64g/mol

=0.4mol，則甲的化學(xué)式為：Cu₂S；
含乙的礦石自然界中儲量較多，稱取一定量乙，加入稀鹽酸使其全部溶解，溶液分為A、B兩等份，向A中加入足量氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌、灼燒得紅棕色固體28g，該紅棕色固體為Fe₂O₃，氧化鐵含有鐵元素的物質(zhì)的量為額：

28g

160g/mol

×2=0.35mol，可能為鐵離子和亞鐵離子的混合物；經(jīng)分析乙與紅棕色固體的組成元素相同，則乙中含有Fe、O元素；向B中加入8.0g銅粉充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得剩余固體1.6g，反應(yīng)消耗銅的物質(zhì)的量為：

8g-1.6g

64g/mol

=0.1mol，根據(jù)反應(yīng)2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺可知，0.1mol銅完全反應(yīng)消耗0.2molFe³⁺；所以乙與鹽酸反應(yīng)生成的為0.2molFe³⁺、0.15molFe²⁺，鐵的平均化合價為：

0.2mol×3+0.15mol×2

0.35mol

=

18

7

，則乙的化學(xué)式為：Fe₇O₉，
（1）甲為Cu₂S，甲中陰離子為硫離子，硫離子結(jié)構(gòu)示意圖為：；32gCu₂S的物質(zhì)的量為：

32g

160g/mol

=0.2mol，濃硝酸足量，Cu元素從+1轉(zhuǎn)化成+2價、硫元素從-2轉(zhuǎn)化成+6價，則反應(yīng)中失去電子總物質(zhì)的量為：0.2mol×2×（2-1）+0.2mol×[6-（-2）]=2mol，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為2N_A；甲在足量空氣中灼燒生成氧化銅、二氧化硫氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu₂S+2O₂

△   .

2CuO+SO₂↑，
故答案為：；2N_A；Cu₂S+2O₂

△   .

2CuO+SO₂↑；
（2）根據(jù)分析可知，乙的化學(xué)式為：Fe₇O₉；稀硫酸與乙反應(yīng)的化學(xué)方程式為：9H₂SO₄+Fe₇O₉=3FeSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+9H₂O，
故答案為：Fe₇O₉；9H₂SO₄+Fe₇O₉=3FeSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+9H₂O；
（3）甲在足量氧氣中充分灼燒的氣體產(chǎn)物為二氧化硫，將二氧化硫通入一定量A溶液中，該反應(yīng)的離子方程式：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；該反應(yīng)后溶液中含有亞鐵離子，檢驗(yàn)亞鐵離子的方法為：取反應(yīng)后的溶液兩份于試管中，向一份中加入酸化的KMnO₄溶液，若褪色，則含有+2價鐵，向另一份中加入KSCN溶液，若出現(xiàn)血紅色溶液，則含有+3價鐵，
故答案為：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；取反應(yīng)后的溶液兩份于試管中，向一份中加入酸化的KMnO₄溶液，若褪色，則含有+2價鐵，向另一份中加入KSCN溶液，若出現(xiàn)血紅色溶液，則含有+3價鐵．

點(diǎn)評：本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，正確推斷甲和乙的化學(xué)式為解答關(guān)鍵，注意掌握常見反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫原則，明確性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/div>