Question

【題目】Ⅰ．由三種元素組成的化合物A，按如下流程進行實驗。

氣體B為黃綠色氣體單質， 沉淀C和D焰色反應為均為磚紅色。

(1)組成A的三種元素是______，A的化學式是______

(2)固體A與足量稀硫酸反應的化學方程式是______。

(3)請從化學反應原理的角度解釋(結合化學方程式)為什么沉淀C能轉化成 D______。

Ⅱ．常用的補鐵劑有硫酸亞鐵等，而乳酸亞鐵被人體吸收的效果比無機鐵好，它溶于水形成淡綠色的透明溶液，幾乎不溶于乙醇。它的制備方法有兩種：一是在FeCO3中加入乳酸；二是利用廢鐵屑制取純凈的三水合乳酸亞鐵晶體，其實驗流程如下圖所示：

(1)寫出制備方法一的離子反應方程式_______；

(2)操作①中不需要用到的儀器為________；

A．玻璃棒 B．坩堝 C．坩堝鉗 D．蒸發(fā)皿

(3)加入過量的試劑Y為_______。

Answer 1

【答案】Ca、O、Cl Ca(ClO)Cl Ca(ClO)Cl+H2SO4=CaSO4+Cl2↑+H2O 硫酸鈣微溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡，加入碳酸鈉，會發(fā)生沉淀轉化，形成難溶于水的CaCO3，反應方程式為： 2CH3CH(OH)COOH+FeCO3=2CH3CH(OH)COO-+Fe2++H2O+CO2↑ C 無水乙醇

【解析】

I.(1)氣體B為黃綠色氣體單質，該氣體為Cl2，說明A中含有Cl元素，根據氯氣的體積計算其物質的量和質量；沉淀C和D焰色反應為均為磚紅色，說明含有Ca元素，沉淀C是CaSO4，沉淀D是CaCO3，根據沉淀D的質量及A的質量，結合元素化合價，可確定A中含有H或O元素，并確定A的化學式；

(2)利用物質化學式及溶解性，寫出反應的離子方程式；

(3)根據沉淀的形成及轉化分析；

II.(1)根據乳酸的酸性比碳酸強，二者發(fā)生復分解反應結合物質的強弱及溶解性分析；

(2)根據分離物質的存在狀態(tài)及溶解性、濃度大小分析方法，結合方法判斷使用的儀器；

(3)根據乳酸亞鐵易溶于水形成淡綠色的透明溶液，幾乎不溶于乙醇分析加入的物質。

I.(1)n(Cl2)==0.02 mol，n(Cl)=2n(Cl2)=0.04 mol，所以m(Cl2)=n·M=0.02 mol×71 g/mol=1.42 g，沉淀D是CaCO3，其質量是2.00 g，則CaCO3的物質的量n(CaCO3)==0.02 mol，m(Ca2+)= n·M=0.02 mol×40 g/mol=0.8 g，A質量是2.54 g，其中含有的另一元素質量是m=2.54 g-1.42 g-0.8 g=0.32 g，由于Ca最外層有2個電子，元素化合價為+2價，Ca、Cl和另外一種元素形成鹽，與硫酸反應產物無其它物質，只可能是H、O元素，另外一種元素若是H元素，不符合化合物中元素化合價代數(shù)和為0的原則，該元素不可能是H元素，只能為O元素，n(O)==0.02 mol，所以物質A組成元素為Ca、O、Cl三種元素；物質A中n(Ca)：n(O)：n(Cl)=0.02：0.02：0.04=1：1：2，所以A化學式為Ca(ClO)Cl；

(2)固體A與足量稀硫酸發(fā)生氧化還原反應，產生CaSO4、Cl2、H2O，反應的化學方程式是Ca(ClO)Cl+H2SO4=CaSO4+Cl2↑+H2O；

(3)CaSO4微溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq)，當向溶液中加入Na2CO3溶液時，溶液中c(Ca2+)·c(CO32-)>Ksp(CaCO3)，發(fā)生了沉淀轉化形成CaCO3沉淀，該反應的化學方程式是CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-，最終完全轉化為CaCO3。

II.(1)由于乳酸的酸性比碳酸強，所以乳酸CH3CH(OH)COOH與FeCO3發(fā)生復分解反應產生乳酸亞鐵、水、二氧化碳，乳酸是弱酸，主要以分子存在，FeCO3難溶于水，乳酸亞鐵易溶于水，所以二者發(fā)生復分解反應的離子方程式為：2CH3CH(OH)COOH+FeCO3= 2CH3CH(OH)COO-+Fe2++H2O+CO2↑；

(2)操作①是蒸發(fā)，使稀溶液變?yōu)闈舛容^大的溶液，從而降低溶液的pH，使用的儀器有玻璃棒、坩堝鉗、蒸發(fā)皿，不需要的儀器為坩堝，故合理選項是C；

(3)由于乳酸亞鐵幾乎不溶于乙醇，而易溶于水，故抽濾操作時用無水乙醇洗滌乳酸亞鐵晶體。