Question

17．Ⅰ．A与SO₂属于等电子体（即具有相同的原子总数和相同的最外层电子总数的微粒），常温下是一种无色的气体，当冷却到77K时，变成橙红色液体．A的一种制备方法是：在真空中，将CuO和硫一起混合加热，可生成A，同时生成一种黑色固体B．
（1）写出上述制备A的化学反应方程式CuO+3S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ S₂O+CuS．
（2）若将S₂Cl₂与CuO在100～400℃加热时也能生成A．写出相应的化学反应方程式S₂Cl₂+CuO $\frac{\underline{\;100℃-400℃\;}}{\;}$S₂O+CuCl₂
（3）A也能在水中发生歧化反应，生成两种常见的酸（但酸性都不强）．则这两种酸由强到弱的化学式分别为H₂SO₃和H₂S．
Ⅱ．A是有机羧酸盐HCOONa，B、C、D是常见化合物；A、B、C、D焰色反应均呈黄色，水溶液均呈碱性，其中B的碱性最强．X、Y是最常见的氧化物且与人体、生命息息相关，它们的晶体类型相同．C受热分解得到Y、D和X；B与C反应生成D和X．E由两种元素组成，相对分子质量为83，将E投入X中得到B和气体Z，Z在标准状况下的密度为0.76g•L^-1．
（1）E晶体中含有的化学键是离子键
（2）X的沸点比同主族同类型物质要高，原因是水分子间存在氢键
（3）写出E与X反应的化学方程式Na₃N+3H₂O=3NaOH+NH₃．
（4）写出在D的饱和溶液中不断通Y析出C的离子方程式2Na⁺+CO₃^2-+H₂O+CO₂=2NaHCO₃↓．B与C反应生成D和X的离子方程式HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）A与SO₂属于等电子体，将CuO和硫一起混合加热，可生成A，同时生成一种黑色固体B，分析元素组成，硫和氧化铜反应生成黑色固体是铜的化合物，判断为CuS，结合原子守恒和电子守恒配平化学方程式；
（2）将S₂Cl₂与CuO在100～400℃加热时也能生成A，依据（1）的判断A为S₂O，结合原子守恒配平化学方程式；
（3）A也能在水中发生歧化反应，生成两种常见的酸（但酸性都不强），说明是硫元素化合价升高和降低，升高为+4价，降低为-2价，对应酸为亚硫酸和氢硫酸；
Ⅱ．A是有机羧酸盐HCOONa，B、C、D是常见化合物； A、B、C、D焰色反应呈黄色，水溶液均呈碱性，则可推知化合物A、B、C、D均为含有Na元素的碱或强碱弱酸盐，B的碱性最强，则B为NaOH；X、Y是最常见的氧化物且与人体、生命息息相关，它们的晶体类型相同，则X、Y应为H₂O和CO₂中的一种，由C受热分解得到Y、D和X；B与C反应生成D和X，可推知C为NaHCO₃，D为Na₂CO₃，即2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O； NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，故X为H₂O，Y为CO₂．E由两种元素组成，式量为83，将E投入H₂O中得到NaOH和气体Z，Z在标准状况下的密度为0.76g•L^-1，可知气体Z的相对分子质量=0.76×22.4=17，则Z为NH₃，由该反应：E+H₂O→NaOH+NH₃↑，可推知E由Na和N两种元素组成，可确定E是Na₃N．
（1）分析判断E是Na₃N，属于离子化合物；
（2）水分子间形成氢键，增大物质溶沸点；
（3）E与X反应生成氢氧化钠和氨气；
（4）D为Na₂CO₃，其饱和溶液中不断通入CO₂，析出C为NaHCO₃，B与C反应生成D和是碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠与水；

解答 解：Ⅰ．（1）A与SO₂属于等电子体，常温下是一种无色的气体，当冷却到77K时，变成橙红色液体．A的一种制备方法是：在真空中，将CuO和硫一起混合加热，可生成A，同时生成一种黑色固体B，分析组成元素生成的黑色固体只能为CuS，原子守恒配平得到化学方程式为：CuO+3S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ S₂O+CuS；
故答案为：CuO+3S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ S₂O+CuS；
（2）将S₂Cl₂与CuO在100～400℃加热时也能生成S₂O，硫元素、氧元素化合价不变，则发生的不是氧化还原反应，反应生成S₂O和CuCl₂，反应的化学方程式为：S₂Cl₂+CuO $\frac{\underline{\;100℃-400℃\;}}{\;}$S₂O+CuCl₂；
故答案为：S₂Cl₂+CuO $\frac{\underline{\;100℃-400℃\;}}{\;}$S₂O+CuCl₂；
（3）S₂O也能在水中发生歧化反应，生成两种常见的酸（但酸性都不强），说明是硫元素化合价升高和降低，升高为+4价，降低为-2价，对应酸为亚硫酸和氢硫酸，这两种酸由强到弱的化学式分别H₂SO₃，H₂S；
故答案为：H₂SO₃，H₂S；
Ⅱ．A是有机羧酸盐HCOONa，B、C、D是常见化合物； A、B、C、D焰色反应呈黄色，水溶液均呈碱性，则可推知化合物A、B、C、D均为含有Na元素的碱或强碱弱酸盐，B的碱性最强，则B为NaOH；X、Y是最常见的氧化物且与人体、生命息息相关，它们的晶体类型相同，则X、Y应为H₂O和CO₂中的一种，由C受热分解得到Y、D和X；B与C反应生成D和X，可推知C为NaHCO₃，D为Na₂CO₃，即2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O； NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，故X为H₂O，Y为CO₂．E由两种元素组成，式量为83，将E投入H₂O中得到NaOH和气体Z，Z在标准状况下的密度为0.76g•L^-1，可知气体Z的相对分子质量=0.76×22.4=17，则Z为NH₃，由该反应：E+H₂O→NaOH+NH₃↑，可推知E由Na和N两种元素组成，可确定E是Na₃N．
（1）上述分析可知E为Na₃N，属于离子化合物含有离子键，故答案为：离子键；
（2）X为H₂O，水分子之间存在氢键，沸点高于同主族同类型物质，故答案为：水分子之间存在氢键；
（3）E与X反应生成氢氧化钠和氨气，反应的化学方程式为：Na₃N+3H₂O=3NaOH+NH₃↑；
故答案为：Na₃N+3H₂O=3NaOH+NH₃↑；
（4）D为Na₂CO₃，其饱和溶液中不断通入CO₂，析出C为NaHCO₃，反应的离子方程式为：2Na⁺+CO₃^2-+H₂O+CO₂=2NaHCO₃↓；
B与C反应生成D和是碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠与水，离子方程式为：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案为：2Na⁺+CO₃^2-+H₂O+CO₂=2NaHCO₃↓；HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．

点评 本题考查无机物推断，是对学生综合能力的考查，充分利用题目信息进行推断，物质性质和结构分析是关键，题目难度较大．