Question

已知化合物A、B、M、N含有同一種元素，且A與B，M與N的元素組成相同，A與B在常溫下均呈液態(tài)。D為固體單質(zhì)，與X的濃溶液在常溫下作用無(wú)明顯現(xiàn)象，加熱時(shí)有大量氣體產(chǎn)生。(相關(guān)轉(zhuǎn)化中所有反應(yīng)物與生成物均已標(biāo)出)

(1)若D與E溶液能夠發(fā)生化合反應(yīng)。且溶液在反應(yīng)前后顏色有變化。
①A的電子式為_(kāi)_______。D的化學(xué)式為_(kāi)_______。
②M與E溶液可發(fā)生反應(yīng)生成X，其離子方程式為_(kāi)_______________________
(2)若D為常見(jiàn)的紅色金屬單質(zhì)。用情性電極電解100 mL 0.05 moL·L^－1E溶液，導(dǎo)線中通過(guò)0.08 mol電子，陽(yáng)極析出的氣體體積為_(kāi)_______mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，假設(shè)溶液體積不變，則所得溶液pH＝________。
(3)若D為短周期元素形成的黑色固體單質(zhì)。反應(yīng)④的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________
(4)已知下列幾種試劑：
a．無(wú)水CuSO₄　b．品紅溶液　c．酸性KMnO₄溶液
d．澄清石灰水　e．飽和NaOH溶液
為了檢驗(yàn)(3)中D與X生成的混合氣體的成分，某學(xué)生用上述試劑(或部分試劑)設(shè)計(jì)了幾種實(shí)驗(yàn)方案，下列試劑使用順序最合理的是________(填序號(hào))。
A．a(chǎn)bebd              B．a(chǎn)deb               C．a(chǎn)bcbd              D．a(chǎn)bd

Answer 1

(1)① Fe　②2Fe^3＋＋SO₂＋2H₂O=2Fe^2＋＋＋4H^＋　(2)448　(3)C＋2H₂SO₄(濃)CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O
(4)C

本題以框圖推斷為載體，主要考查了硫、鐵及其化合物的性質(zhì)，意在考查考生的推斷能力及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?1)A、B均為液體，且組成相同，可能是H₂O和H₂O₂，H₂O₂在MnO₂催化下可分解生成水和O₂，故A為H₂O₂，B為H₂O，C為O₂；固體單質(zhì)D與X的濃溶液在常溫下不反應(yīng)，加熱時(shí)反應(yīng)生成M、E和H₂O，M能與O₂反應(yīng)，D與E溶液能夠發(fā)生化合反應(yīng)，且反應(yīng)前后溶液顏色有變化，則D為Fe，M為SO₂，E為Fe₂(SO₄)₃，N為SO₃，X為H₂SO₄。①H₂O₂中O為－1價(jià)，氧原子之間共用一對(duì)電子，電子式為。②SO₂具有還原性，F(xiàn)e^3＋具有較強(qiáng)的氧化性，SO₂在水溶液中可被Fe^3＋氧化成硫酸。(2)若D為紅色單質(zhì)，則D為Cu，Cu與濃硫酸反應(yīng)得到的E為CuSO₄，用惰性電極電解硫酸銅溶液過(guò)程中，陽(yáng)極生成O₂，導(dǎo)線中通過(guò)0.08 mol電子時(shí)，陽(yáng)極共生成0.02 mol O₂，其體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為448 mL。原溶液中n(CuSO₄)＝0.1 L×0.05 mol·L^－1＝0.005 mol，若Cu^2＋完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子0.005 mol×2＝0.01 mol，而實(shí)際轉(zhuǎn)移電子為0.08 mol，則說(shuō)明還存在水的電解，故硫酸銅經(jīng)電解后完全轉(zhuǎn)化為H₂SO₄，則c(H^＋)＝2c(CuSO₄)＝2×0.05 mol·L^－1＝0.1 mol·L^－1，故pH＝1。(3)短周期元素中能形成黑色固體單質(zhì)的是碳，碳與濃硫酸在加熱條件下可反應(yīng)生成CO₂、SO₂和水。(4)SO₂、CO₂均是酸性氧化物，與堿反應(yīng)的現(xiàn)象相似；但SO₂具有漂白性和還原性，故可用品紅溶液檢驗(yàn)SO₂，然后用酸性高錳酸鉀溶液除去SO₂，再用品紅溶液檢驗(yàn)SO₂是否除盡，最后用澄清石灰水檢驗(yàn)CO₂。由于檢驗(yàn)SO₂和CO₂的試劑均是水溶液，故需首先用無(wú)水CuSO₄檢驗(yàn)產(chǎn)物中的水蒸氣，合理的選項(xiàng)為C。