已知A是短周期主族元素中原子半徑最大的元素，由H、C、N三種元素組成的化合物X13.5g在氧氣中充分燃燒，生成的氣體依次通過足量的無水CaCl2（增重4.5g）、堿石灰（增重22g），由質(zhì)譜法測得X的相對分子質(zhì)量為27．請回答：
（1）X的電子式是
 
．
（2）由A、氫、氮三種元素形成的某化合物M其摩爾質(zhì)量為39g/mol，與鹽酸反應生成兩種鹽，化合物M所含的化學鍵有
 
，寫出物質(zhì)M投入足量稀鹽酸的化學方程式為
 
．
（3）現(xiàn)有廢銅（雜質(zhì)為一定量的SiO2和單質(zhì)Fe）來制備膽礬，同時得到副產(chǎn)物Y．有人設(shè)計了圖1的流程：

請根據(jù)上述流程回答下列問題：
①寫出酸浸時生成Cu2+的離子方程式：
 
．
②常溫下Ksp[Fe（OH）3]=2.6×10-39，請你計算說明濾液I中加入堿式碳酸銅調(diào)節(jié)溶液至pH=4時，能否將Fe3+除盡
 
（一般離子濃度小于10-5mol/L可視作除盡）．
③已知膽礬晶體的溶解度曲線圖2所示，請問對濾液II進行系列操作的名稱依次為蒸發(fā)濃縮、
 
、
 
、
 
、晾干．
④請說出Y物質(zhì)的一種用途
 
．
考點：制備實驗方案的設(shè)計,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用
專題：實驗設(shè)計題,元素及其化合物
分析：A是短周期主族元素中原子半徑最大的元素，則A是Na元素；
由H、C、N三種元素組成的化合物X，由質(zhì)譜法測得X的相對分子質(zhì)量為27，根據(jù)元素相對原子質(zhì)量知，X為HCN，13.5g在氧氣中充分燃燒，生成的氣體依次通過足量的無水CaCl2（增重4.5g）、堿石灰（增重22g），無水氯化鈣吸收水分和氨氣、堿石灰吸收二氧化碳；
（1）HCN分子中C原子形成四個共價鍵、N原子形成三個共價且含有一個孤電子對；
（2）由A、氫、氮三種元素形成的某化合物M其摩爾質(zhì)量為39g/mol，該化合物M的化學式為NaNH2，與鹽酸反應生成兩種鹽NaCl、NH4Cl；
（3）Cu、H2O2在酸性條件下發(fā)生反應生成可溶性銅鹽和水，鐵和雙氧水、酸反應生成鐵離子，所以濾液I中含有銅離子、鐵離子，銅鹽溶液和適量的堿式碳酸銅反應并調(diào)節(jié)溶液的pH得到固體和溶液，采用過濾方法分離，濾液中含有硫酸銅，再采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法得到膽礬晶體，沉淀中含有氫氧化鐵，加熱Fe（OH）3固體得到Fe2O3，從而得到固體Y為Fe2O3．
解答： 解：A是短周期主族元素中原子半徑最大的元素，則A是Na元素；
由H、C、N三種元素組成的化合物X，由質(zhì)譜法測得X的相對分子質(zhì)量為27，根據(jù)元素相對原子質(zhì)量知，X為HCN，13.5g在氧氣中充分燃燒，生成的氣體依次通過足量的無水CaCl2（增重4.5g）、堿石灰（增重22g），無水氯化鈣吸收水分和氨氣、堿石灰吸收二氧化碳；
（1）HCN分子中C原子形成四個共價鍵、N原子形成三個共價且含有一個孤電子對，則HCN的電子式為，故答案為：；
（2）由A、氫、氮三種元素形成的某化合物M其摩爾質(zhì)量為39g/mol，該化合物M的化學式為NaNH2，NaNH2中含有離子鍵和共價鍵，與鹽酸反應生成兩種鹽NaCl、NH4Cl，反應方程式為NaNH2+2HCl=NaCl+NH4Cl，故答案為：離子鍵和共價鍵；NaNH2+2HCl=NaCl+NH4Cl；
（3）Cu、H2O2在酸性條件下發(fā)生反應生成可溶性銅鹽和水，鐵和雙氧水、酸反應生成鐵離子，所以濾液I中含有銅離子、鐵離子，銅鹽溶液和適量的堿式碳酸銅反應并調(diào)節(jié)溶液的pH得到固體和溶液，采用過濾方法分離，濾液中含有硫酸銅，再采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法得到膽礬晶體，沉淀中含有氫氧化鐵，加熱Fe（OH）3固體得到Fe2O3，從而得到固體Y為Fe2O3，
①酸浸時生成Cu2+的離子方程式為2H++H2O2+Cu=Cu2++2H2O，故答案為：2H++H2O2+Cu=Cu2++2H2O；
②pH=4時，溶液中c（OH-）=10-10mol/L，c（Fe3+）=
10-39
(10-10)3
mol/L=2.6×10-9mol/L＜1×10-5mol/L，則鐵離子已經(jīng)被除盡，
故答案為：pH=4時，溶液中c（OH-）=10-10mol/L，c（Fe3+）=
10-39
(10-10)3
mol/L=2.6×10-9mol/L＜1×10-5mol/L，則鐵離子被除盡；
③從硫酸銅溶液中制取硫酸銅晶體，應該采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌的方法，故答案為：冷卻結(jié)晶；過濾；洗滌；
④Y為Fe2O3，俗稱鐵紅，可以作煉鐵原料或作鐵紅粉或與鋁粉混合可作鋁熱劑等，
故答案為：煉鐵原料或作鐵紅粉或與鋁粉混合可作鋁熱劑等．
點評：本題考查制備實驗方案設(shè)計，側(cè)重考查物質(zhì)分離、提純方法的選取和應用，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，涉及難溶物的溶解平衡、氧化還原反應等知識點，難點是溶度積常數(shù)的有關(guān)計算，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：

下列有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)（NA）的說法錯誤的是（　　）
A、0.5 mol H2O含有的原子數(shù)目為1.5 NA
B、32 g O2所含的原子數(shù)目為NA
C、1 mol H2O含有的H2O分子數(shù)目為NA
D、0.5 NA個氯氣分子的物質(zhì)的量是0.5 mol

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科目：高中化學 來源： 題型：

鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和Mn2+等離子．以鹵塊為原料可制得輕質(zhì)氧化鎂，工藝流程如圖：

已知：Fe2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化為Fe3+，生成Fe（OH）3沉淀除去．若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)，請根據(jù)表1表2提供的資料，填寫空白：
表1   生成氫氧化物沉淀的pH                 
物質(zhì)開始沉淀沉淀完全
Fe（OH）32.73.7
Fe（OH）27.69.6
Mn（OH）28.39.8
Mg（OH）29.611.1
表2   化學試劑價格表
試劑價格（元/噸）
漂液（含NaClO，25.2%）450
雙氧水（含H2O2，30%）2400
燒堿（含98% NaOH）2100
純堿（含99.5% Na2CO3）600
（1）在步驟②中加入的試劑X，最佳的選擇是
 
，原因是
 
．寫出加入X發(fā)生反應的離子方程式
 
．選擇
 
（試劑）來檢驗Fe2+是否完全氧化為Fe3+．
（2）在步驟③中控制pH=9.8，其目的是
 
．
（3）試劑Z應該是
 
．
（4）在步驟⑤中發(fā)生反應的化學方程式是
 
．
（5）若在實驗室中完成步驟⑥，則沉淀物必需在儀器A中灼燒．A應放置于儀器B上灼燒，灼燒完畢后應用儀器C取下儀器A置于儀器D上冷卻．則B、C、D分別是
 
、
 
、
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

鑭是重要的稀土元素，應用非常廣泛，如應用于壓電材料、催化劑等領(lǐng)域．

已知：①鑭是較活潑金屬，在空氣中易被氧化；②氫氧化鑭是難溶于水的弱堿；
金屬熔點（℃）沸點（℃）
鈣8411487
鑭9203470
（1）操作1、3是相同操作，其名稱是
 
．
（2）操作2中要在HCl氣體的氛圍內(nèi)加熱的原因是
 
．
（3）電解制鑭的尾氣要用堿液吸收，請寫出反應的離子方程式
 
．
（4）真空、高溫過程中的反應方程式為
 
．
（5）粗鑭精制過程中溫度控制范圍
 
．
（6）重熔蒸餾制得的鑭中仍然混有及少量的鈣．某批次產(chǎn)品69.709g，經(jīng)分析含鈣A0.209g，該產(chǎn)品的等級為
 
（化工產(chǎn)品等級標準：優(yōu)級純≥99.8%，分析純≥99.7%，化學純≥99.5%）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

鈦（Ti ）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬．如圖所示，將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈可以大大提高資源利用率，減少環(huán)境污染．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
（l）電解飽和食鹽水時，總反應的離子方程式是
 
．
（2）根據(jù)上面流程寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學方程式
 
．
（3）已知：①Mg（s）+Cl2（g）=MgCl2（s）△H=-641kJ?mol-1
②Ti（s）+2Cl2（g）=TiCl4（s）△H=-770kJ?mol-1則2Mg（s）+TiCl4（s）=2MgCl2（s）+Ti（s）△H=
 
．反應2Mg（s）+TiCl4（s）
 800℃ 
.
 
2MgCl2（s）+Ti，在Ar氣氛中進行的理由是：
 
．
（4）以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池．該電池中負極上的電極反應式是
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

將NaCl溶液滴在一塊光亮的清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)（a）已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)（b），如圖所示．下列說法正確的是（　�。�
A、液滴中的Cl-由a 區(qū)向b區(qū)遷移
B、液滴邊緣區(qū)發(fā)生的電極反應為：2H++2e-=H2
C、液滴下的Fe因發(fā)生還原反應而被腐蝕，生成的Fe2+由a 區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH-形成Fe（OH）2，進一步氧化、脫水形成鐵銹
D、導致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣處少．

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科目：高中化學 來源： 題型：

草酸（H2C2O4）溶液與酸性KMnO4溶液反應時，溶液褪色總是先慢后快．某學習小組結(jié)合化學反應原理提出猜想與假設(shè)，并設(shè)計了一系列實驗進行探究．
實驗Ⅰ：在2支試管中分別加入5mL等濃度的H2C2O4溶液，在其中一支試管中先加入少量MnSO4固體，再各加入5滴0.1mol?L-1KMnO4溶液．記錄溶液褪色時間，如表1：
【表1】
試管未加MnSO4的試管加有MnSO4的試管
褪色時間30s2s
實驗Ⅱ：另取2支試管分別加入5mL等濃度的H2C2O4溶液，在其中一支試管中先加入10滴稀硫酸，再各加入5滴0.1mol?L-1 KMnO4溶液．記錄溶液褪色時間，如表2：
【表2】
試管未滴加稀硫酸的試管滴加了稀硫酸的試管
褪色時間100s90s
實驗Ⅲ：另取3支試管分別加入5mL等濃度H2C2O4溶液，然后在試管中先分別加入10滴、1mL、2mL稀硫酸溶液，再各加入5滴0.1mol?L-1KMnO4溶液，然后置于溫度為65℃的水浴中加熱．記錄溶液褪色時間，如表3：
【表3】
試管滴入10滴稀硫酸的試管加入1mL稀硫酸的試管加入2mL稀硫酸的試管
褪色時間70s100s120s
（1）實驗Ⅰ得出的結(jié)論是
 
．
（2）比較實驗Ⅱ、Ⅲ得出的結(jié)論正確的是：
 
．
①溫度對該反應速率有影響
②硫酸對草酸和KMnO4溶液的反應有影響
③加入少量硫酸，可促進草酸和KMnO4溶液反應，而加入大量硫酸，反應速率比較小
④在酸性范圍內(nèi)，pH值越小對反應越有利
（3）寫出草酸溶液與酸性KMnO4溶液反應的離子方程式：
 
．實驗室利用該反應標定未知濃度H2C2O4溶液，滴定終點的現(xiàn)象是：溶液顏色
 
，且30s不改變．滴定完成后仰視讀取KMnO4溶液體積會導致測得H2C2O4溶液的濃度
 
（選填：偏大、偏小、無影響）．
（4）有同學根據(jù)查閱的資料提出KMnO4溶液氧化H2C2O4的反應歷程為：
Mn（ⅤⅡ）
Mn2+
Mn（Ⅵ）
Mn2+
Mn（Ⅳ）
Mn2+
Mn（Ⅲ）
C2O42-
Mn（C2O4）n3-2n→Mn2++CO2↑
上述實驗中，實驗
 
可證明這個歷程是可信的．

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科目：高中化學 來源： 題型：

為了探究鈉與氧氣的反應，某同學做了以下實驗：
①用刀切開金屬鈉，觀察切開的金屬鈉表面發(fā)生的變化．
②把一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上加熱，觀察發(fā)生的現(xiàn)象．
請預測實驗現(xiàn)象，并分析可能得到的結(jié)論．
實驗現(xiàn)象結(jié)論
實驗①
實驗②

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科目：高中化學 來源： 題型：

實驗室用如圖所示裝置A、B進行組合制取氯氣，按要求回答下列問題：
（1）B裝置與不同化學試劑的組合，可實現(xiàn)不同的實驗目標．如下表中的裝填試劑選擇錯誤，請在橫線上予以訂正（多填、錯填均不得分），并將氣體的流向補充完整：
實驗目標裝填試劑
（填選項字母）		氣體流向
（填a、b）
除去HCl雜質(zhì)E
 
a→b
干燥氯氣C
 
a→b
收集氯氣D
 
→
 
檢驗氯氣的氧化性F
 
→
 
A．濃硫酸  B．堿石灰  C．無水硫酸銅  D．飽和食鹽水E．飽和碳酸鈉溶液  F．淀粉碘化鉀溶液  G．石蕊試劑
（2）A裝置的反應中MnO2表現(xiàn)出
 
性（填“氧化”或“還原”），如有10.95g的氯化氫發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移，則生成氯氣的體積（標準狀況下）為
 
L．

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