Question

（9分）甲、乙、丙是分別由H、C、O、Si、Al、Cu等六種元素中的兩種或多種元素組成的化合物。已知甲、乙、丙均不含結晶水，含化合物甲的礦物是工業上電解法冶煉某種常見金屬單質的原料，經檢測甲是一種高熔點化合物，能溶于強酸、強堿溶液；化合物乙是光導纖維的主要成分；化合物丙為一種呈深藍色的堿式鹽，將34.6g丙隔絕空氣加熱分解生成24g黑色固體X、無色酸性氣體Y（標準狀況下，密度為1.96g/L）和水。生成的Y折合成標準狀況下的體積為4.48L。固體X難溶于水，能溶于硫酸，形成藍色溶液。

請回答下列問題：

（1）寫出氣體Y的結構式               ，化合物丙的化學式               。

（2）寫出甲與NaOH溶液反應的離子方程式                            。另外，工業上常用甲與焦炭、氯氣共熱生成化合物丁和CO，而丁僅由兩種元素組成，請寫出該反應的化學方程式并標出電子轉移的方向和數目                                         。

（3）乙溶于氫氟酸后生成一種極強的二元酸和水。經分析該酸由3種元素組成，其中氟元素的質量分數為79.17%。請寫出乙溶于氫氟酸的離子方程式                          。

（4）將固體X溶于適量的硫酸，往所得溶液中滴加NaOH濃溶液時，先出現藍色絮狀沉淀，繼續滴加NaOH濃溶液并不斷振蕩，則沉淀消失形成藍色溶液。綜合以上信息可以說明藍色絮狀沉淀物具有__________性（填化學性質）。

 

Answer 1

（1）O=C=O （1分） Cu₃(CO₃)₂(OH)₂ 或2CuCO₃·Cu(OH)₂ （1分）

（2）Al₂O₃+2OH^—=2AlO₂^—+H₂O（2分）

     （2分）

（3）SiO₂+6HF = 2H⁺ + SiF₆^2—+2H₂O （2分）

（4）兩性（1分）

解析:甲是一種高熔點化合物，能溶于強酸、強堿溶液，說明是兩性化合物，即甲是氧化鋁。光導纖維的主要成分是SiO₂，乙是SiO₂。標準狀況下，密度為1.96 g/L，所以其摩爾質量是1.96 g/L×22.4L/mol＝44g/mol,顯然Y是CO₂，物質的量是0.2mol。固體X難溶于水，能溶于硫酸，形成藍色溶液，說明是銅的化合物，應為X是黑色的，所以是氧化銅，物質的量是0.3mol。因為分解生成的水是34.6g－24g－8.8g＝1.8g，其物質的量是0.1mol，所以丙中Cu^2＋、OH^－、CO₃^2-的物質的量之比是3︰2︰2，即丙的化學式為Cu₃(CO₃)₂(OH)₂  或2CuCO₃·Cu(OH)₂。