Question

甲、乙、丙是分别由H、C、O、Si、Al、Cu等六种元素中的两种或多种元素组成的化合物．已知甲、乙、丙均不含结晶水，含化合物甲的矿物是工业上电解法冶炼某种常见金属单质的原料，经检测甲是一种高熔点化合物，能溶于强酸、强碱溶液；化合物乙是光导纤维的主要成分；化合物丙为一种呈深蓝色的碱式盐，将34.6g丙隔绝空气加热分解生成24g黑色固体X、无色酸性气体Y（标准状况下，密度为1.96g/L）和水．生成的Y折合成标准状况下的体积为4.48L．固体X难溶于水，能溶于硫酸，形成蓝色溶液．请回答下列问题：
（1）写出气体Y的结构式______，化合物丙的化学式______．
（2）写出甲与NaOH溶液反应的离子方程式______．另外，工业上常用甲与焦炭、氯气共热生成化合物丁和CO，而丁仅由两种元素组成，请写出该反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目______．
（3）乙溶于氢氟酸后生成一种极强的二元酸和水．经分析该酸由3种元素组成，其中氟元素的质量分数为79.17%．请写出乙溶于氢氟酸的离子反应方程式______．
（4）将固体X溶于适量的硫酸，往所得溶液中滴加NaOH浓溶液时，先出现蓝色絮状沉淀，继续滴加NaOH浓溶液并不断振荡，则沉淀消失形成蓝色溶液，若再滴加数滴乙二醇，可观察到溶液呈绛蓝色．可见，该蓝色絮状沉淀物具有______．
A．酸性     B．碱性    C．两性    D．强还原性
请写出与乙二醇反应的化学方程式（无机反应物用蓝色絮状沉淀物的化学式表示）______．

Answer 1

【答案】分析：甲、乙、丙是分别由H、C、O、Si、Al、Cu等六种元素中的两种或多种元素组成的化合物．
含化合物甲的矿物是工业上电解法冶炼某种常见金属单质的原料，经检测甲是一种高熔点化合物，能溶于强酸、强碱溶液，结合物质含有的元素，甲为Al₂O₃；
化合物乙是光导纤维的主要成分，乙为SiO₂；
化合物丙为一种呈深蓝色的碱式盐，将34.6g丙隔绝空气加热分解生成24g黑色固体X、无色酸性气体Y（标准状况下，密度为1.96g/L）和水，Y的摩尔质量为1.96g/L×22.4L/mol=44g/mol，结合物质含有的元素，故Y为CO₂，固体X难溶于水，能溶于硫酸，形成蓝色溶液，为硫酸铜溶液，故X为CuO，即丙为碱式碳酸铜，生成的CO₂折合成标准状况下的体积为4.48L，物质的量为=0.2mol，根据碳元素守恒可知CuCO₃为0.2mol，24gCuO的物质的量为=0.3mol，根据铜元素守恒Cu（OH）₂为0.3mol-0.2mol=0.1mol，故碱式碳酸铜中n（CuCO₃）：n[Cu（OH）₂]=0.2mol：0.1mol=2：1，故该碱式碳酸铜化学式为2CuCO₃?Cu（OH）₂．
解答：解：甲、乙、丙是分别由H、C、O、Si、Al、Cu等六种元素中的两种或多种元素组成的化合物．
含化合物甲的矿物是工业上电解法冶炼某种常见金属单质的原料，经检测甲是一种高熔点化合物，能溶于强酸、强碱溶液，结合物质含有的元素，甲为Al₂O₃；
化合物乙是光导纤维的主要成分，乙为SiO₂；
化合物丙为一种呈深蓝色的碱式盐，将34.6g丙隔绝空气加热分解生成24g黑色固体X、无色酸性气体Y（标准状况下，密度为1.96g/L）和水，Y的摩尔质量为1.96g/L×22.4L/mol=44g/mol，结合物质含有的元素，故Y为CO₂，固体X难溶于水，能溶于硫酸，形成蓝色溶液，为硫酸铜溶液，故X为CuO，即丙为碱式碳酸铜，生成的CO₂折合成标准状况下的体积为4.48L，物质的量为=0.2mol，根据碳元素守恒可知CuCO₃为0.2mol，24gCuO的物质的量为=0.3mol，根据铜元素守恒Cu（OH）₂为0.3mol-0.2mol=0.1mol，故碱式碳酸铜中n（CuCO₃）：n[Cu（OH）₂]=0.2mol：0.1mol=2：1，故该碱式碳酸铜化学式为2CuCO₃?Cu（OH）₂，
（1）由上述分析可知，Y为CO₂，分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对，结构式为O=C=O，化合物丙为2CuCO₃?Cu（OH）₂；
故答案为：O=C=O，2CuCO₃?Cu（OH）₂；
（2）甲为Al₂O₃，Al₂O₃与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
 工业上常用Al₂O₃与焦炭、氯气共热生成化合物丁和CO，而丁仅由两种元素组成，由元素守恒可知丁为AlCl₃，反应方程式为Al₂O₃+3C+3Cl₂3CO+2AlCl₃，C元素化合价由0价升高为+2，失去电子数为6，氯元素化合价由0价降低为-1价，获得电子数目为6，标出电子转移的方向和数目为：；

故答案为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；；
（3）SiO₂溶于氢氟酸后生成一种极强的二元酸和水，该酸由3种元素组成，其中氟元素的质量分数为79.17%，分子中H原子数目为2，令该酸的化学式为：H₂Si_xF_y，根据化合价代数和为0可知2+4x-y=0，由氟元素质量分数有=79.17%，联立解得x=1，y=6，故该酸为H₂SiF₆，故SiO₂溶于氢氟酸的离子反应方程式为：SiO₂+6HF=2H⁺+SiF₆^2-+2H₂O；
故答案为：SiO₂+6HF=2H⁺+SiF₆^2-+2H₂O；
（4）将固体CuO溶于适量的硫酸，往所得溶液中滴加NaOH浓溶液时，先出现蓝色絮状沉淀，为Cu（OH）₂，继续滴加NaOH浓溶液并不断振荡，则沉淀消失形成蓝色溶液，说明Cu（OH）₂具有两性，再滴加数滴乙二醇，可观察到溶液呈绛蓝色，羟基处于邻位的多元醇或多羟基化合物，能与氢氧化铜发生络合反应变成绛蓝色溶液，反应方程式为：；
故答案为：C，．
点评：本题是物质推断题，涉及元素单质及化合物性质推断、化学计算推断，难度较大，是对所学知识的综合运用，旨在考查学生的推理思维能力，（4）中羟基处于邻位的多元醇或多羟基化合物，能与氢氧化铜发生络合反应变成绛蓝色溶液，属于特征反应，但中学不作要求．