Question

有A、B、C、D、E、F六種物質，它們之間相互轉化關系如圖所示(條件及部分產物未標出)。

（1）若A、D為氣體，都能使澄清的石灰水變渾濁；B、F做焰色反應，透過藍色鈷玻璃觀察為紫色， B、C為正鹽，F的溶液為紫紅色。則C和F在酸性溶液中發生反應②的離子方程式為              。              
（2）若1 mol A分子中含有3 mol極性共價鍵， B、C、F都是短周期元素組成的非金屬單質；常溫下，只有D為固體，其它為氣體。則反應③的化學方程式為                                    。 
某同學設計了如圖所示裝置（夾持儀器省略）進行上述(2)中物質B的化學性質探究。

①你認為此裝置設計是否合理？若不合理如何改進：                       。(若合理此問不答)
②Ⅱ中產生的現象是                                                                 。
③反應幾分鐘后，檢驗Ⅲ中可能含有的金屬陽離子的實驗操作是                            。
④通過以上探究，氣體B的主要化學性質是                                             。

Answer 1

(12分)（1）5SO₃^2-＋2MnO₄^-＋6H⁺＝2Mn²⁺＋5SO₄^2-＋3H₂O    　　　　　    (2分)
（2）4NH₃＋5O₂4NO + 6 H₂O                           　　　　　　　  (2分)
①不合理，應在Ⅰ、Ⅱ之間加上除去HCl的裝置。           　　　　　　　 (2分)
②石蕊溶液先變紅后褪色                                  　　　　　     (2分)
③取溶液少許分別加入兩支試管中，向其中一只滴加硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，則含有Fe³⁺；
向另一只試管中滴加鐵氰化鉀溶液，若產生藍色沉淀，則含有Fe²⁺。(每個離子1分，共2分)
④強氧化性，能與水、與堿反應，水溶液具有酸性和氧化(漂白)性   （2分，對3個全分）

試題分析：（1）若A、D為氣體，都能使澄清的石灰水變渾濁，這說明二者是CO₂和SO₂；B、F做焰色反應，透過藍色鈷玻璃觀察為紫色，說明含有鉀元素。 F的溶液為紫紅色，這說明F是高錳酸鉀。由于F能和A反應，說明A是具有還原性的，所以A是SO₂，D是CO₂。B、C為正鹽，所以B是碳酸鉀，C是亞硫酸鉀。則C和F在酸性溶液中發生反應②的離子方程式為5SO₃^2-＋2MnO₄^-＋6H⁺＝2Mn²⁺＋5SO₄^2-＋3H₂O。
（2）若1 mol A分子中含有3 mol極性共價鍵，因此A是氨氣。B、C、F都是短周期元素組成的非金屬單質；常溫下，只有D為固體，其它為氣體，這說明B應該是氯氣，C是氮氣，D是氯化銨，F是氧氣，E是NO，則反應③的化學方程式為4NH₃＋5O₂4NO + 6 H₂O。
①由于在制備氯氣時，濃鹽酸具有揮發性，所以生成的氯氣中含有氯化氫，或干擾后續的實驗，因此是不合理，應在Ⅰ、Ⅱ之間加上除去HCl的裝置，可以用飽和的食鹽水除去氯化氫。
②氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，具有酸性和強氧化性，所以Ⅱ中產生的現象是石蕊溶液先變紅后褪色。
③氯氣具有強氧化性，能把氯化亞鐵氧化生成氯化鐵，所以反應幾分鐘后，檢驗Ⅲ中可能含有的金屬陽離子的實驗操作是取溶液少許分別加入兩支試管中，向其中一只滴加硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，則含有Fe³⁺；向另一只試管中滴加鐵氰化鉀溶液，若產生藍色沉淀，則含有Fe²⁺。
④根據以上分析可知，氯氣的主要性質是強氧化性，能與水、與堿反應，水溶液具有酸性和氧化(漂白)性。
點評：該題是中等難度的試題，試題綜合性強，對學生的思維能力要求高，有利于培養學生的邏輯推理能力和發散思維能力，也有助于培養學生規范、嚴謹的實驗設計能力。該題的難點是框圖題的判斷，需要注意的是化學推斷題是一類綜合性較強的試題，如元素及化合物性質和社會生活，環境保護，化學計算等知識，還可引入學科間綜合。它不僅可考察學生對化學知識的理解程度，更重要的是培養學生的綜合分析能力和思維方法。解框圖題的方法：最關鍵的是尋找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊顏色、特殊狀態、特殊氣味、特殊反應、特殊現象、特殊制法、特殊用途等。