Question

8．已知X、Y、Z三元素的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子最外层电子数之和为10．C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，C通常状况下为无色液体，D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂白作用，反应①常用于制作印刷电路板．各物质之间的转换关系如图，部分生成物省略．
请回答下列问题：
（1）写出A的化学式Cu₂（OH）₂CO₃或CuCO₃，D的结构式O=C=O．
（2）若将反应①设计成一个由化学能转化为电能的装置
有以下试剂：a：氯化铜溶液、b：盐酸、c：氯化铁溶液、d：铜棒、e：铁棒、f：银棒．仪器任选．
则所选用的试剂为cdf（填序号）
写出该装置中发生氧化反应的一极上的电极反应式：Cu-2e^-═Cu²⁺
（3）检验化合物K中阳离子的实验方法是向待测溶液中先加入KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水，溶液变红，说明有Fe²⁺存在；
（4）写出反应K+G→L的离子方程式：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-．

Answer 1

分析 X在周期表中的原子半径最小，为H元素，Y、Z原子最外层电子数之和为10，“X、Y、Z的原子序数依次增大”，进而推出D（由H、C、O中的两种元素组成；无色非可燃性气体）为CO₂，可以知道X、Y、Z是H、C、O，C通常状况下为无色液体，则C为H₂O，H为HCl，I有漂白作用，应为HClO，浅绿色、棕黄色溶液为Fe²⁺和Fe³⁺，可知J为Fe，K为FeCl₂，L为FeCl₃，反应①用于制作印刷电路板为FeCl₃和Cu，则M为Cu，B为CuCl₂，E为蓝色絮状沉淀，应为Cu（OH）₂，从A+H（HCl）=B（CuCl₂）+C（H₂O）+D（CO₂）可知，A是含有Cu²⁺的碳酸盐，从A+H（HCl）=B（CuCl₂）+C（H₂O）+D（CO₂）可知，A是含有Cu²⁺的碳酸盐，应为CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃，结合相关物质的性质解答该题．

解答 解：X在周期表中的原子半径最小，为H元素，Y、Z原子最外层电子数之和为10，“X、Y、Z的原子序数依次增大”，进而推出D（由H、C、O中的两种元素组成；无色非可燃性气体）为CO₂，可以知道X、Y、Z是H、C、O，C通常状况下为无色液体，则C为H₂O，H为HCl，I有漂白作用，应为HClO，浅绿色、棕黄色溶液为Fe²⁺和Fe³⁺，可知J为Fe，K为FeCl₂，L为FeCl₃，反应①用于制作印刷电路板为FeCl₃和Cu，则M为Cu，B为CuCl₂，E为蓝色絮状沉淀，应为Cu（OH）₂，从A+H（HCl）=B（CuCl₂）+C（H₂O）+D（CO₂）可知，A是含有Cu²⁺的碳酸盐，从A+H（HCl）=B（CuCl₂）+C（H₂O）+D（CO₂）可知，A是含有Cu²⁺的碳酸盐，应为CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃，
（1）由以上分析可知A为Cu₂（OH）₂CO₃ 或CuCO₃，D为CO₂，结构为O=C=O，故答案为：Cu₂（OH）₂CO₃ 或CuCO₃；O=C=O；
（2）反应①为氯化铁与铜的反应，如涉及呈原电池，发生2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂，其中电解质为氯化铁溶液，铜为负极，正极应为活泼性比铜弱的金属，可为银，正极发生氧化反应，电极方程式为Cu-2e^-═Cu²⁺，
故答案为：cdf； Cu-2e^-═Cu²⁺；
（3）检验亚铁离子，可向待测溶液中先加入KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水，溶液变红，说明有Fe²⁺存在，
故答案为：向待测溶液中先加入KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水，溶液变红，说明有Fe²⁺存在；
（4）K+G→L为氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁的反应，离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-．

点评 本题综合考查无机框图物质的推断，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，考查了化学用语、元素化合物等知识点．该题主要以金属Cu、Fe、Cl₂及化合物知识为载体考查了化学用语，仔细斟酌不难发现Cu₂O与稀硝酸反应方程式的书写，有机物知识的渗透，并不是简单寻找与合并的过程，而是实现知识迁移，考查学生发散能力的过程，题目难度角较大．