Question

9．（Ⅰ）將有色氣體單質A通入到淀粉碘化鉀溶液中，觀察到溶液顏色先呈現藍色，最后藍色又褪去呈現無色．若在碘單質上直接通入氣體A至生成物完全液化，得原子個數比為1：1的紅棕色液體B，其化學性質與其組成元素的單質相似．則：
（1）寫出組成氣體A的元素在周期表中的位置第三周期ⅦA族．
（2）寫出B的電子式，判斷下列物質不能與B發生化學反應的有C
A、H₂O       B、CH₂=CH₂         C、Na₂SO₄溶液      D、SO₂水溶液
（3）請用離子方程式表示上述實驗中，溶液藍色褪去的原因5Cl₂+I₂+6H₂O=2IO₃^-+10Cl^-+12H⁺．
（Ⅱ）某研究小組為了探究一種無機鹽X （僅含有五種元素，且含有結晶水）的組成和性質．設計并完成了如下實驗：

另將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應，生成兩種單質，再將產物通入濃硫酸洗氣后測得標況下的氣體乙為0.224L．請回答如下問題：
（1）X的化學式是（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，固體2中存在的化學鍵類型離子鍵和共價鍵．
（2）溶液2中通入過量氣體甲時發生的離子反應方程式H⁺+NH₃=NH₄⁺，Fe²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺．
（3）在一定條件下，生成的氣體甲與過量氧化銅還能發生另一氧化還原反應，生成的氣體乙在標況下的體積仍為0.224L，寫出該反應的化學方程式2NH₃+6CuO═Cu₂O+N₂+3H₂O．
（4）請設計實驗證明無機鹽X中存在的金屬陽離子取少量無機鹽X于試管中加水溶解，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現象，再滴加少量氯水，若溶液出現血紅色，則證明存在Fe²⁺．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）將有色氣體單質A通入到淀粉碘化鉀溶液中，觀察到溶液顏色先呈現藍色，最后藍色又褪去呈現無色，說明是強氧化性氣體，先氧化碘離子為碘單質，繼續氧化碘單質為碘酸鉀，若在碘單質上直接通入氣體A至生成物完全液化，得原子個數比為1：1的紅棕色液體B，其化學性質與其組成元素的單質相似為鹵素互化物，判斷有色氣體為氯氣；
（2）B為鹵素互化物ICl，形成的是共價鍵，性質和氯氣性質相似，依據氯氣具有的性質判斷；
（3）溶液藍色褪去的原因是氯氣氧化碘單質為碘酸鉀；
Ⅱ、（1）無機鹽X與過量氫氧化鋇溶液反應得到氣體甲為氨氣和固體1，說明X中含有銨根離子，固體1中加入過量鹽酸過濾得到固體2為硫酸鋇沉淀，證明X中含有硫酸根離子，溶液2中加入過量氣體甲氨氣和過量鹽酸反應，生成銨鹽，和金屬離子反應生成氫氧化物沉淀，洗滌灼燒得到固體3為1.60g，將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應，生成兩種單質，再將產物通入濃硫酸洗氣后測得標況下的氣體乙為0.224L，氨氣和氧化銅反應生成氮氣、銅和水蒸氣，通過濃硫酸得到氣體為氮氣，則依據氮元素守恒，n（NH₄⁺）=2n（N₂）=2×$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.02mol，固體2為硫酸鋇，n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，硫酸銨中硫酸根離子為0.01mol，則金屬形成的鹽中硫酸根離子為0.02mol，結合電話守恒和原子守恒計算得到；
（2）溶液2中通入過量氣體甲時發生的離子反應氨氣和過量鹽酸反應，生成銨鹽，和金屬離子反應生成氫氧化物沉淀；
（3）在一定條件下，生成的氣體甲與過量氧化銅還能發生另一氧化還原反應，生成的氣體乙在標況下的體積仍為0.224L為氮氣，氨氣還原氧化銅為氧化亞銅；
（4）無機鹽X中存在的金屬陽離子為亞鐵離子，依據亞鐵離子檢驗方法，加入KSCN溶液霧變化，滴入氯水變紅色證明．

解答 解：Ⅰ、（1）將有色氣體單質A通入到淀粉碘化鉀溶液中，觀察到溶液顏色先呈現藍色，最后藍色又褪去呈現無色，說明是強氧化性氣體，先氧化碘離子為碘單質，繼續氧化碘單質為碘酸鉀，若在碘單質上直接通入氣體A至生成物完全液化，得原子個數比為1：1的紅棕色液體B，其化學性質與其組成元素的單質相似為鹵素互化物，判斷有色氣體A為氯氣，組成氣體A的元素在周期表中的位置第三周期ⅦA族，
故答案為：第三周期ⅦA族；
（2）B為鹵素互化物ICl，形成的是共價鍵，電子式為：，性質和氯氣性質相似，依據氯氣具有的性質判斷，氯氣具有氧化性，所以ICl也具有氧化性，和水反應生成氯化氫和碘化氫，和乙烯發生加成反應，氧化二氧化硫為硫酸，與硫酸鈉溶液不反應，
故答案為：，C；
（3）溶液藍色褪去的原因是氯氣氧化碘單質為碘酸鉀，反應的離子方程式為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2IO₃^-+10Cl^-+12H⁺，
故答案為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2IO₃^-+10Cl^-+12H⁺；
Ⅱ、（1）無機鹽X與過量氫氧化鋇溶液反應得到氣體甲為氨氣和固體1，說明X中含有銨根離子，固體1中加入過量鹽酸過濾得到固體2為硫酸鋇沉淀，證明X中含有硫酸根離子，溶液2中加入過量氣體甲氨氣和過量鹽酸反應，生成銨鹽，和金屬離子反應生成氫氧化物沉淀，洗滌灼燒得到固體3為1.60g，將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應，生成兩種單質，再將產物通入濃硫酸洗氣后測得標況下的氣體乙為0.224L，氨氣和氧化銅反應生成氮氣、銅和水蒸氣，通過濃硫酸得到氣體為氮氣，則依據氮元素守恒，n（NH₄⁺）=2n（N₂）=2×$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.02mol，固體2為硫酸鋇，n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，硫酸銨中硫酸根離子為0.01mol，則金屬形成的鹽中硫酸根離子為0.02mol，洗滌灼燒得到固體3為1.60g為氧化鐵質量，物質的量=$\frac{1.60g}{160g/mol}$
=0.01mol，含鐵元素0.02mol，X的化學式是（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，固體2為硫酸鋇，存在的化學鍵類型為離子鍵和共價鍵，
故答案為：（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，離子鍵和共價鍵；
（2）溶液2中通入過量氣體甲時發生的離子反應氨氣和過量鹽酸反應，生成銨鹽，和金屬離子反應生成氫氧化物沉淀，反應的離子方程式為：H⁺+NH₃=NH₄⁺，Fe²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺，
故答案為：H⁺+NH₃=NH₄⁺，Fe²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺；
（3）在一定條件下，生成的氣體甲與過量氧化銅還能發生另一氧化還原反應，生成的氣體乙在標況下的體積仍為0.224L為氮氣，氨氣還原氧化銅為氧化亞銅，反應的化學方程式為：2NH₃+6CuO═Cu₂O+N₂+3H₂O，
故答案為：2NH₃+6CuO═Cu₂O+N₂+3H₂O；
（4）無機鹽X中存在的金屬陽離子為亞鐵離子，依據亞鐵離子檢驗方法，加入KSCN溶液霧變化，滴入氯水變紅色證明，取少量無機鹽X于試管中加水溶解，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現象，再滴加少量氯水，若溶液出現血紅色，則證明存在Fe²⁺．
故答案為：取少量無機鹽X于試管中加水溶解，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現象，再滴加少量氯水，若溶液出現血紅色，則證明存在Fe²⁺．

點評 本題考查了物質性質，物質轉化關系分析判斷，反應現象的理解應用，注意物質組成的計算分析，掌握基礎是關鍵，題目難度較大．