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。D為固體單質，與X的濃溶液在常溫下作用無明顯現象，加熱時有大量氣體產生。（相關轉化中所有反應物與生成物均已標出）

（1）若D與E溶液能夠發生化合反應。且溶液在反應前后顏色有變化。

①A的電子式為________。D的化學式為________。

②M與E溶液可發生反應生成X，其離子方程式為________________________

_________________________________________________________________。

（2）若D為常見的紅色金屬單質。用情性電極電解100 mL 0.05 moL·L－1E溶液，導線中通過0.08 mol電子，陽極析出的氣體體積為________mL（標準狀況），假設溶液體積不變，則所得溶液pH＝________。

（3）若D為短周期元素形成的黑色固體單質。反應④的化學方程式為_________________________________________________________________。

（4）已知下列幾種試劑：

a．無水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（3）中D與X生成的混合氣體的成分，某學生用上述試劑（或部分試劑）設計了幾種實驗方案，下列試劑使用順序最合理的是________（填序號）。

A．abebd B．adeb C．abcbd D．abd

 

Answer 1

（1）①　Fe　②2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42-＋4H＋

（2）448 1

（3）C＋2H2SO4（濃）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

（4）C

【解析】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，意在考查考生的推斷能力及實驗能力。（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D與X的濃溶液在常溫下不反應，加熱時反應生成M、E和H2O，M能與O2反應，D與E溶液能夠發生化合反應，且反應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，氧原子之間共用一對電子，電子式為。②SO2具有還原性，Fe3＋具有較強的氧化性，SO2在水溶液中可被Fe3＋氧化成硫酸。（2）若D為紅色單質，則D為Cu，Cu與濃硫酸反應得到的E為CuSO4，用惰性電極電解硫酸銅溶液過程中，陽極生成O2，導線中通過0.08 mol電子時，陽極共生成0.02 mol O2，其體積在標準狀況下為448 mL。原溶液中n（CuSO4）＝0.1 L×0.05 mol·L－1＝0.005 mol，若Cu2＋完全反應，轉移電子0.005 mol×2＝0.01 mol，而實際轉移電子為0.08 mol，則說明還存在水的電解，故硫酸銅經電解后完全轉化為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的是碳，碳與濃硫酸在加熱條件下可反應生成CO2、SO2和水。（4）SO2、CO2均是酸性氧化物，與堿反應的現象相似；但SO2具有漂白性和還原性，故可用品紅溶液檢驗SO2，然后用酸性高錳酸鉀溶液除去SO2，再用品紅溶液檢驗SO2是否除盡，最后用澄清石灰水檢驗CO2。由于檢驗SO2和CO2的試劑均是水溶液，故需首先用無水CuSO4檢驗產物中的水蒸氣，合理的選項為C。