【题目】某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验，另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40 g固体1，请回答如下问题：
(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图____________，写出气体甲的电子式____________。
(2)在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为________________________。
(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_________________(用化学反应方程式表示)。
(4)一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式___________，并设计实验方案验证该反应的产物___________。
【答案】
CaFe(CO3)2
CaO+FeO+2CO2↑ 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2FeO+CO2
Fe2O3+CO 取适量固体于试管中，加入盐酸溶解，然后滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色，说明产物中含有+3价Fe3+
【解析】
X能和HCl反应生成气体甲，隔绝空气加热X得到气体甲和固体1，猜测X是碳酸盐，因为X加热易分解且能和酸反应生成CO2，那么甲为CO2，固体1溶于水得到溶液1和固体2，溶液1和二氧化碳反应生成白色沉淀1，白色沉淀1和二氧化碳、水反应生成溶液2，则白色沉淀1为碳酸盐、溶液2为碳酸氢盐；
固体2和稀盐酸反应生成溶液3，且需要无氧条件，溶液3中加入碱在无氧条件下生成白色沉淀2，白色沉淀2被空气氧化生成红褐色沉淀，则白色沉淀2是Fe(OH)2，溶液3为FeCl2，X仅含4种元素，碳酸盐分解生成二氧化碳气体和两种氧化物，其中一种氧化物能溶于水，与CO2反应能耗产生白色沉淀1，可猜测固体1中成分为CaO、FeO，对应地，X应为CaFe(CO3)2，结合题中信息：10.80 gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40 g固体1，经计算，确认X为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，再结合题目分析解答。
根据上述分析可知：气体甲是CO2；固体1是CaO、FeO的混合物；溶液1是Ca(OH)2，白色沉淀1是CaCO3，溶液2是Ca(HCO3)2；白色沉淀2是Fe(OH)2，溶液3为FeCl2，则固体2是FeO；对应地，X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1，经计算，确认X应为CaFe(CO3)2。
(1)白色沉淀1是CaCO3，碳酸钙中金属元素的Ca，20号元素，原子核外电子排布为2、8、8、2，则Ca原子结构示意图为，气体甲是CO2，C原子与2个O原子形成4对共用电子对，电子式为；
(2)通过以上分析知，X的化学式是CaFe(CO3)2，在惰性气流中加热X至完全分解生成二氧化碳和氧化钙、氧化亚铁，所以该反应的化学反应方程式为CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2↑；
(3)白色沉淀2是Fe(OH)2，氢氧化亚铁不稳定，易被空气氧化生成红褐色氢氧化铁，所以白色沉淀2在空气中变成红褐色Fe(OH)3的方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3；
(4)一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，FeO具有还原性，能被CO2氧化生成四氧化三铁或氧化铁，同时生成CO，反应方程式为2FeO+CO2Fe2O3+CO(或生成Fe3O4)，如果该反应发生，则生成固体中含有+3价铁，取适量固体于试管中，加入盐酸溶解，然后滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色，说明产物中含有+3价Fe3+。
寒假学与练系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】在25mL 0.1mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.2mol·L-1CH3COOH溶液，溶液pH变化曲线如图所示，下列有关离子浓度的比较正确的是
A.在A、B间任一点(不含A、B点)，溶液中可能有c(Na+)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H+)
B.在B点，a>12.5，且有c(Na+)=c(CH3COO－)=c(OH－)=c(H+)
C.在C点，c(CH3COO－)>c(Na+)>c(OH－)>c(H+)
D.在D点，c(CH3COO－)+c(CH3COOH)=c(Na+)
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【题目】海水淡化是解决沿海城市饮用水问题的关键技术。下图是电渗析法淡化海水装置的工作原理示意图(电解槽内部的“┆”和“│”表示不同类型的离子交换膜)。工作过程中b电极上持续产生Cl2。下列关于该装置的说法错误的是
A. 工作过程中b极电势高于a极
B. “┆”表示阴离子交换膜，“│”表示阳离子交换膜
C. 海水预处理主要是除去Ca2＋、Mg2＋等
D. A口流出的是“浓水”，B口流出的是淡水
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【题目】电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH—=IO3—+5I—+3H2O
下列说法不正确的是
A. 右侧发生的电极方程式：2H2O+2e—=H2↑+2OH—
B. 电解结束时，右侧溶液中含有IO3—
C. 电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O=KIO3+3H2↑
D. 如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变
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【题目】已知Ka（CH3COOH）=1.7×10-5，Kb（NH3·H2O）=1.7×10-5。25℃时，向40ml浓度均为0.01mol·L-1的盐酸和醋酸（1:1）混合溶液中逐滴加入0.10mol·L-1的氨水，测定过程中电导率和pH变化曲线如图所示，下列说法正确的是
A. a点溶液中，c(CH3COO-)数量级约为10-5
B. b点溶液中，c(NH4+) < c(CH3COOH)
C. c点溶液中，c(NH4+) > c(Cl-)+c(CH3COO-)
D. d点水的电离程度大于c点
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【题目】“低碳经济”备受关注，CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
(1)绿色植物通过图1所示过程储存能量，用化学方程式表示其光合作用的过程：_______。
(2)TiO2是一种性能优良的半导体光催化剂,能有效地将有机污染物转化为CO2等小分子物质。图2为在TiO2的催化，O3降解CH3CHO的过程,则该反应的化学方程式为_____________________。
(3)将一定量的CO2(g)和CH4(g)通入一恒容密闭容器中发生反应CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)。
①已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=-802 kJ/mol
CO(g)+
O2(g)=CO2(g) △H2=-283 kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H3=-41 kJ/mol
则反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的 △H=___________________________。
②为了探究反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的反应速率与浓度的关系，起始时向恒容密闭容器中通入CO2与CH4，使其物质的量浓度均为1.0mol/L，平衡时，根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线(如图3)：v正-c(CH4)和v逆-c(CO)，则与v正-c(CH4)相对应的是图中曲线________(填“甲”或“乙”)；该反应达到平衡后，某一时刻降低温度,反应重新达到平衡，则此时曲线甲对应的平衡点可能为________(填“D”“E”或“F”)。
(4)用稀氨水喷雾捕集CO2最终可得产品NH4HCO3。
①在捕集时，气相中有中间体NH2COONH4(氨基甲酸铵)生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭容器中，分别在不同温度下进行反应：NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。实验测得的有关数据见下表(t1<t2<t3)。
| 15 | 25 | 35 |
0 | 0 | 0 | 0 |
t1 | 9×10-3 | 2.7×10-2 | 8.1×10-2 |
t2 | 3×10-2 | 4.8×10-2 | 9.4×10-2 |
t3 | 3×10-2 | 4.8×10-2 | 9.4×10-2 |
氨基甲酸铵分解反应是_______(填“放热”或“吸热”反应)。15℃时，此反应的化学平衡常数K=____________________。
②在NH4HCO3溶液中，反应NH4++HCO3-+H2O
NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_____________________(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常Ka1=4×10-7)。
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【题目】25℃时，在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH=11，若体积可以加和，则V (Ba(OH)2)：V( NaHSO4)为( )
A.1：1B.1：4C.2：1D.3：2
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【题目】醇和酚在人类生产和生活中扮演着重要的角色，根据醇和酚的概念和性质回答下列问题。
（1）下列物质属于酚类的是__________。写出⑤发生消去反应的化学方程式（注明反应条件）____。
①CH3CH2CH2OH②CH3CH(OH)CH3③CH2=CH-CH2OH④CH2OH-CH2OH⑤
⑥
⑦
（2）司机酒后驾车时可检测他呼出的气体，所利用的化学反应如下：2CrO3(红色)＋3C2H5OH＋3H2SO4===Cr2(SO4)3(绿色)＋3CH3CHO＋6H2O被检测的气体成分是__________，上述反应中的氧化剂是____________，还原剂是____________。
（3）300多年前，著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水。没食子酸的结构简式如图，写出没食子酸中含有的官能团名称_____________用没食子酸制造墨水主要利用了__________类化合物的性质(填代号)。
A．醇 B．酚 C．油脂 D．羧酸
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【题目】下列指定反应的离子方程式正确的是
A.将Cl2通入热的NaOH溶液：Cl2＋6OH－
Cl－＋ClO3－＋3H2O
B.用醋酸除水垢：2CH3COOH＋CO32-=2CH3COO－＋H2O＋CO2↑
C.酸性FeSO4溶液长期放置发生变质：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O
D.向NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液并加热：NH4+＋OH－NH3↑＋H2O
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