Question

已知化合物A、B、M、N含有同一种元素，且A与B，M与N的元素组成相同，A与B在常温下均呈液态。D为固体单质，与X的浓溶液在常温下作用无明显现象，加热时有大量气体产生。（相关转化中所有反应物与生成物均已标出）

（1）若D与E溶液能够发生化合反应。且溶液在反应前后颜色有变化。

①A的电子式为________。D的化学式为________。

②M与E溶液可发生反应生成X，其离子方程式为________________________

_________________________________________________________________。

（2）若D为常见的红色金属单质。用情性电极电解100 mL 0.05 moL·L－1E溶液，导线中通过0.08 mol电子，阳极析出的气体体积为________mL（标准状况），假设溶液体积不变，则所得溶液pH＝________。

（3）若D为短周期元素形成的黑色固体单质。反应④的化学方程式为_________________________________________________________________。

（4）已知下列几种试剂：

a．无水CuSO4

b．品红溶液

c．酸性KMnO4溶液

d．澄清石灰水

e．饱和NaOH溶液

为了检验（3）中D与X生成的混合气体的成分，某学生用上述试剂（或部分试剂）设计了几种实验方案，下列试剂使用顺序最合理的是________（填序号）。

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（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

（4）C

【解析】本题以框图推断为载体，主要考查了硫、铁及其化合物的性质，意在考查考生的推断能力及实验能力。（1）A、B均为液体，且组成相同，可能是H2O和H2O2，H2O2在MnO2催化下可分解生成水和O2，故A为H2O2，B为H2O，C为O2；固体单质D与X的浓溶液在常温下不反应，加热时反应生成M、E和H2O，M能与O2反应，D与E溶液能够发生化合反应，且反应前后溶液颜色有变化，则D为Fe，M为SO2，E为Fe2（SO4）3，N为SO3，X为H2SO4。①H2O2中O为－1价，氧原子之间共用一对电子，电子式为。②SO2具有还原性，Fe3＋具有较强的氧化性，SO2在水溶液中可被Fe3＋氧化成硫酸。（2）若D为红色单质，则D为Cu，Cu与浓硫酸反应得到的E为CuSO4，用惰性电极电解硫酸铜溶液过程中，阳极生成O2，导线中通过0.08 mol电子时，阳极共生成0.02 mol O2，其体积在标准状况下为448 mL。原溶液中n（CuSO4）＝0.1 L×0.05 mol·L－1＝0.005 mol，若Cu2＋完全反应，转移电子0.005 mol×2＝0.01 mol，而实际转移电子为0.08 mol，则说明还存在水的电解，故硫酸铜经电解后完全转化为H2SO4，则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体单质的是碳，碳与浓硫酸在加热条件下可反应生成CO2、SO2和水。（4）SO2、CO2均是酸性氧化物，与碱反应的现象相似；但SO2具有漂白性和还原性，故可用品红溶液检验SO2，然后用酸性高锰酸钾溶液除去SO2，再用品红溶液检验SO2是否除尽，最后用澄清石灰水检验CO2。由于检验SO2和CO2的试剂均是水溶液，故需首先用无水CuSO4检验产物中的水蒸气，合理的选项为C。