某研究小組為了探究一種無機礦物鹽X（僅含四種元素）的組成和性質(zhì)，設(shè)計并完成了如下實驗：

另取10.80g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40g固體1，請回答如下問題：
（1）畫出白色沉淀1中金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖
 
，寫出氣體甲的電子式
 
．
（2）X的化學式是
 
，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學反應(yīng)方程式為
 
．
（3）白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是
 
（用化學反應(yīng)方程式表示）
（4）一定條件下，氣體甲與固體1中的某種成分可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，寫出一個可能的化學反應(yīng)方程式
 
，并設(shè)計實驗方案驗證該反應(yīng)的產(chǎn)物
 
．
考點：真題集萃,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用
專題：實驗設(shè)計題,元素及其化合物
分析：X能和HCl反應(yīng)生成氣體甲，隔絕空氣加熱X得到氣體甲和固體1，且X和HCl（aq）反應(yīng)也能得到CO2，因此猜測X是碳酸鹽，因為X加熱易分解且能和酸反應(yīng)生成CO2，那么甲為CO2，固體1溶于水得到溶液1和固體2，溶液1和二氧化碳反應(yīng)生成白色沉淀1，白色沉淀1和二氧化碳、水反應(yīng)生成溶液2，則白色沉淀1為碳酸鹽、溶液2為碳酸氫鹽；
固體2和稀鹽酸反應(yīng)生成溶液3，且需要無氧條件，溶液3中加入堿在無氧條件下生成白色沉淀2，白色沉淀2被空氣氧化生成紅褐色沉淀，則白色沉淀2是Fe（OH）2，溶液3為FeCl2，X僅含4種元素，碳酸鹽分解生成二氧化碳氣體和兩種氧化物，其中一種氧化物能溶于水，結(jié)合地殼的成分猜測固體1中成分為CaO、FeO，對應(yīng)地，X應(yīng)為CaFe（CO3）2，結(jié)合題中信息：10.80g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40g固體1，經(jīng)計算，確認X為CaFe（CO3）2，那么，溶液1是Ca（OH）2，白色沉淀1是CaCO3，溶液2是Ca（HCO3）2，再結(jié)合題目分析解答．
解答： 解：X能和HCl反應(yīng)生成氣體甲，隔絕空氣加熱X得到氣體甲和固體1，且X和HCl（aq）反應(yīng)也能得到CO2，因此猜測X是碳酸鹽，因為X加熱易分解且能和酸反應(yīng)生成CO2，那么甲為CO2，固體1溶于水得到溶液1和固體2，溶液1和二氧化碳反應(yīng)生成白色沉淀1，白色沉淀1和二氧化碳、水反應(yīng)生成溶液2，則白色沉淀1為碳酸鹽、溶液2為碳酸氫鹽；
固體2和稀鹽酸反應(yīng)生成溶液3，且需要無氧條件，溶液3中加入堿在無氧條件下生成白色沉淀2，白色沉淀2被空氣氧化生成紅褐色沉淀，則白色沉淀2是Fe（OH）2，溶液3為FeCl2，X僅含4種元素，碳酸鹽分解生成二氧化碳氣體和兩種氧化物，其中一種氧化物能溶于水，結(jié)合地殼的成分猜測固體1中成分為CaO、FeO，對應(yīng)地，X應(yīng)為CaFe（CO3）2，結(jié)合題中信息：10.80g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40g固體1，經(jīng)計算，確認X為CaFe（CO3）2，那么，溶液1是Ca（OH）2，白色沉淀1是CaCO3，溶液2是Ca（HCO3）2，
（1）白色沉淀1是CaCO3，碳酸鈣中金屬元素的原子核外有4個電子層、最外層有2個電子，所以Ca原子結(jié)構(gòu)示意圖為，氣體甲是二氧化碳，二氧化碳的電子式為，
故答案為：；；
（2）通過以上分析知，X的化學式是 CaFe（CO3）2，在惰性氣流中加熱X至完全分解生成二氧化碳和氧化鈣、氧化亞鐵，所以該反應(yīng)的化學反應(yīng)方程式為CaFe（CO3）2
  △  
.
 
CaO+FeO+2CO2↑，
故答案為：CaFe（CO3）2；CaFe（CO3）2
  △  
.
 
CaO+FeO+2CO2↑；
（3）氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，易被空氣氧化生成紅褐色氫氧化鐵，所以白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀，反應(yīng)方程式為4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3，故答案為：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3；
（4）一定條件下，氣體甲與固體1中的某種成分可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氧化亞鐵具有還原性，能被二氧化碳氧化生成四氧化三鐵或氧化鐵，同時生成CO，反應(yīng)方程式為2FeO+CO2=Fe2O3+CO（或生成Fe3O4），如果該反應(yīng)發(fā)生，則生成固體中含有三價鐵，將固體溶于稀鹽酸生成鐵離子，鐵離子和KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì)而使溶液變紅色．
故答案為：2FeO+CO2=Fe2O3+CO（或生成Fe3O4）；取適量固體于試管中，加入鹽酸溶解，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，說明產(chǎn)物中含有三價鐵．
點評：本題考查了無機物推斷，涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的性質(zhì)、離子的檢驗等知識點，熟悉元素化合物的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道流程圖中每一步發(fā)生的反應(yīng)及反應(yīng)現(xiàn)象，題目難度中等．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

化學與生活密切相關(guān)．下列說法不正確的是（　�。�
A、乙烯可作水果的催熟劑
B、硅膠可作袋裝食品的干燥劑
C、福爾馬林可作食品的保鮮劑
D、氫氧化鋁可作胃酸的中和劑

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科目：高中化學 來源： 題型：

用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的廢液，通過控制電壓電解得以再生．某同學使用石墨電極，在不同電壓（x）下電解pH=1的0.1mol/L FeCl2溶液，研究廢液再生機理．記錄如下（a，b，c代表電壓值）：
序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物
Ⅰx≥a電極附近出現(xiàn)黃色，有氣泡產(chǎn)生有Fe3+、有Cl2
Ⅱa＞x≥b電極附近出現(xiàn)黃色，無氣泡產(chǎn)生有Fe3+，無Cl2
Ⅲb＞x＞0無明顯變化無Fe3+，無Cl2
（1）用KSCN溶液檢測處Fe3+的現(xiàn)象是
 
．
（2）Ⅰ中Fe3+產(chǎn)生的原因可能是Cl-在陽極放電，生成的Cl2將Fe2+氧化，寫出有關(guān)反應(yīng)：
 
．
（3）由Ⅱ推測，F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電，原因是Fe2+具有
 
性．
（4）Ⅱ中雖未檢驗處Cl2，但Cl-在陽極是否放電仍需進一步驗證．電解pH=1的NaCl溶液做對照試驗，記錄如下：
序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物
Ⅳa＞x≥c無明顯變化有Cl2
Ⅴc＞x≥b無明顯變化無Cl2
①NaCl溶液的濃度是
 
mol/L．
②Ⅳ中檢驗Cl2的實驗方法：
 

③與Ⅱ?qū)Ρ�，得出的結(jié)論（寫出兩點）：
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他們用X射線對晶體結(jié)構(gòu)的分析所作的貢獻．
（一）科學家通過X射線探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結(jié)構(gòu)相似，其中三種晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：
晶體 NaCl KCl CaO
晶格能/（kJ?mol-1） 786 715 3401
四種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是
 
＞
 
＞
 
＞
 
，Na、Mg、Al第一電離能I從小到大的排列順序是
 
＞
 
＞
 
．
（二）科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵，其結(jié)構(gòu)示意圖可簡單表示如圖1，其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示．

（1）請在如圖1中標出配位鍵（用“→”表示配位鍵，并且“→”從配體指向中心體）；金屬銅采用如圖2所示中的
 
（填字母代號）堆積方式．
（2）已知[Cu（NH3）4]2+具有對稱的空間構(gòu)型，[Cu（NH3）4]2+中的兩個NH3被兩個Cl-取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則[Cu（NH3）4]2+的空間構(gòu)型為
 
．
（3）如圖3是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，可確定該晶胞中陰離子的個數(shù)為
 
．
（4）SO42-的空間構(gòu)型是
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體．工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1
某科學實驗將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖所示（實線）．

（1）a點正反應(yīng)速率
 
（填大于、等于或小于）逆反應(yīng)速率．
（2）下列時間段平均反應(yīng)速率最大的是
 
，最小的是
 
．
A．0～1min     B．1～3min     C．3～8min     D．8～11min
（3）求平衡時氫氣的轉(zhuǎn)化率和該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K．（寫出計算過程）
（4）僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線I對應(yīng)的實驗條件改變是
 
，曲線II對應(yīng)的實驗條件改變是
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

某些廢舊塑料可采用下列方法處理：將廢塑料隔絕空氣加強熱，使其變成有用的物質(zhì)，實驗裝置如圖．加熱某廢塑料得到的產(chǎn)物如表：
產(chǎn)物 氫氣 甲烷 乙烯 丙烯 苯 甲苯 碳
質(zhì)量分數(shù)（%） 12 24 12 16 20 10 6
（1）試管B收集到的產(chǎn)品中，核磁共振氫譜顯示有四個吸收峰的有機
物與氫氣加成后所得產(chǎn)物的一氯代物有
 
種．
（2）試管A中殘余物有多種用途，如下列轉(zhuǎn)化就可制取高聚物聚乙炔．A中殘留物
①
電石
②
乙炔
③
聚乙炔
寫出反應(yīng)②的化學方程式
 
．
（3）ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2、Mg3N2等與CaC2和H2O反應(yīng)相似．請通過對CaC2制C2H2的反應(yīng)的思考，判斷下列反應(yīng)產(chǎn)物正確的是
 
．
A．ZnC2水解生成乙烷（C2H6）       B．Al4C3水解生成甲烷（CH4）
C．Mg2C3水解生成丙炔（C3H4）      D．Li2C2水解生成乙烯（C2H4）
E．Mg3N2水解生成氨氣（NH3）

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科目：高中化學 來源： 題型：

仔細觀察圖A、B兩個裝置，兩個燒杯分別盛有足量的CuSO4溶液，回答問題：
（1）A、B兩個裝置中屬于原電池的是
 
（填字母，下同），屬于電解池的是
 
．
（2）A池中Zn是
 
極，發(fā)生
 
反應(yīng)（填氧化或還原），電極反應(yīng)式為
 
；Cu極電極反應(yīng)式為
 
；A中總反應(yīng)的離子方程式為
 

（3）B池中左邊C是
 
極，發(fā)生
 
反應(yīng)（填氧化或還原），電極反應(yīng)式
為
 
；右邊C極電極反應(yīng)式為
 
；B中總反應(yīng)的化學方程式為
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

電滲析法是一種利用離子交換膜進行海水淡化的方法，其原理如圖所示．已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等離子，電極為惰性電極．下列敘述中正確的是

（1）A膜是
 
離子交換膜
（2）通電后，a電極的電極反應(yīng)式為
 

（3）通電后，b電極上
 
產(chǎn)生的現(xiàn)象為
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

寫出與H2O分子互為等電子體的微粒 （　　）（錯選、漏選均不得分）
A、H2S
B、NH3
C、NH2
D、HF

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同步練習冊答案