Ⅰ.某化合物M(僅含三種短週期元素)是一種儲*材料。為探究M的組成和*質,設計並完成如下實驗:已知:化合物A僅...
問題詳情:
Ⅰ.某化合物M(僅含三種短週期元素)是一種儲*材料。為探究M的組成和*質,設計並完成如下實驗:
已知:化合物A僅含兩種元素;氣體B能使溼潤的紅*石蕊試紙變藍。
請回答:(1)化合物M的組成元素是______________(用元素符號表示)。
(2)化合物A與水反應的化學方程式是______________________。
(3)鎂帶在足量氣體B中燃燒可生成化合物M和一種單質氣體,該反應的化學方程式是______。
II.無機鹽X僅由三種短週期元素組成,其相對分子質量為238,原子個數比為1︰1︰4。將23.8gX與水共熱,生成一種有特殊臭味的氣體單質A和某強*的*式鹽溶液B,B的焰*反應呈黃*,在溶液B中加入足量的BaCl2溶液,產生46.6g白*沉澱。請推測並回答:
(4)單質A有很強的氧化*,可用於淨化空氣,飲用水消毒等。A中組成元素的簡單離子結構示意圖為___________________________。
(5)X的化學式_____________。
(6)實驗室可通過低溫電解B溶液製備X。該電解反應的化學方程式___________________。
(7)X氧化能力強,對環境友好,可用於脫*、脫硫。在鹼*條件下,X氧化NO的離子方程式_____________________。
(8)X溶液與銅反應時先慢後快。某同學認為除反應放熱這一因素外,還有一種可能是反應生成的Cu2+對後續反應起催化作用,為此他設計瞭如下實驗方案:取少量銅粉置於試管中,先加入少量CuSO4溶液,再加入X溶液,振盪,觀察現象。若加入硫*銅溶液的反應快,說明Cu2+起了催化作用,反之Cu2+不起作用。寫出X與銅反應的化學方程式________,判斷該同學設計的驗*方法合理*並說明理由_________。
【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). 該同學的驗*方法不合理,因為加入CuSO4溶液,反應速率快也可能是SO42-起催化作用
【解析】
【分析】
I.氣體B(4.48L)能使溼潤的紅*石蕊試紙變藍,B為NH3,其物質的量為4.48L÷22.4L/mol=0.2mol,某物質M (僅含三種元素)是一種儲*材料,M隔絕空氣高溫分解生成固體A和氨氣,鎂帶在足量氣體B中燃燒可生成化合物M,*M中含有N、H、Mg元素,A只含兩種元素,A和水反應生成氨氣和白*沉澱C,固體A和水反應生成氨氣物質的量為0.1mol,白*沉澱C為*氧化鎂沉澱,則A為Mg3N2,物質的量為0.05mol,由元素守恆可知Mg元素物質的量0.15mol,M中含氮元素為0.2mol+0.1mol=0.3mol,所含*元素物質的量為(8.4g-0.3mol×14g/mol-0.15mol×24g/mol)÷1g/mol=0.6mol,M中元素物質的量之比為n(Mg):n(N):n(H)=0.15:0.3:0.6=1:2:4,可知M化學式為Mg(NH2)2,以此來解答。
II.無機鹽X僅由三種短週期元素組成,其相對分子質量為238,23.8gX的物質的量為0.1mol,X與水共熱生成一種有特殊臭味的氣體單質A和某強*的*式鹽溶液B,B的焰*反應呈黃*,B中含有Na元素,則X含有Na元素,在溶液B中加入足量的BaCl2溶液,產生46.6g白*沉澱,白*沉澱為BaSO4,其物質的量為0.2mol,根據S原子守恆可知X中含有2個S原子,B為NaHSO4,X中三種元素原子個數比為1:1:4,該無機鹽X可以表示為(NaSX4)2,則X元素相對原子質量為16,X為O元素,故A為O3,X為Na2S2O8.
【詳解】Ⅰ. (1)由上述分析可知,M中含元素為Mg、N、H,
故*為:Mg、N、H;
(2)化合物A與水反應的化學方程式是Mg3N2 +6H2O═3Mg(OH)2↓+2NH3↑,
故*為:Mg3N2 +6H2O═3Mg(OH)2↓+2NH3↑;
(3)鎂帶在足量氣體B中燃燒可生成化合物M和一種單質氣體,氣體為*氣,則該反應的化學方程式是Mg+2NH3═Mg(NH2)2+H2↑,
故*為:Mg+2NH3═Mg(NH2)2+H2↑。
II.(4)單質A為O3,組成元素的簡單離子結構示意圖為:,故*為:;
(5)X的化學式為:Na2S2O8,故*為:Na2S2O8;
(6)實驗室可通過低溫電解NaHSO4溶液製備Na2S2O8,電解方程式為:2NaHSO4Na2S2O8+H2↑;
(7)X氧化能力強,對環境友好,可用於脫*、脫硫.在鹼*條件下,Na2S2O8氧化NO的離子方程式為:3S2O82-+2NO+8OH-=6SO42-+2NO3-+4H2O, 故*為:3S2O82-+2NO+8OH-=6SO42-+2NO3-+4H2O;
(8)Na2S2O8與銅反應的化學方程式:Na2S2O8+Cu=Na2SO4+CuSO4,該同學的驗*方法不合理,因為加入CuSO4溶液,反應速率快也可能是SO42-起催化作用,
故*為:Na2S2O8+Cu=Na2SO4+CuSO4;該同學的驗*方法不合理,因為加入CuSO4溶液,反應速率快也可能是SO42-起催化作用。
知識點:金屬元素的單質及其化合物
題型:綜合題
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