Question

(14分) A、B、C分別是由H、C、O、N、Na、Cu等六種元素中的兩種或多種元素組成的化合物。現對A、B、C，D三種化合物分別做以下實驗：A是一種藍色固體，B是無色晶體，其式量為68，C是白色固體。分別取A、B、C三種物質少量于三支試管中，加適量水溶解，發現A不溶于水，B、C都能溶于水，并且用pH試紙測定，B與C的水溶液都顯堿性。取A物質少量于一支試管中，后加適量稀鹽酸溶解，并用酒精燈微熱，發現固體溶解時，伴有氣泡產生。將56.8g A隔絕空氣加熱分解生成40g黑色固體X、無色酸性氣體Y（標準狀況下，密度為1.96 g/L）和水。生成的Y折合成標準狀況下的體積為6.72L。
（1）則A的化學式為                。
（2）取B的水溶液2mL與新制Cu(OH)₂混合加熱，發現能出現磚紅色沉淀。 則物質B為      。
（3）取16.8gC固體加強熱，將生成的氣體依次通過經稱量過的裝CaCl₂固體的干燥管和裝足量Ba(OH)₂水溶液的洗氣瓶，后經再次稱量發現干燥管增重1.8g，洗氣瓶增重4.4g。寫出C物質加入水后的或電離方程式或離子方程式并說明水溶液顯堿性的原因                                  。
（4）D 是一種含氮質量分數為87.5% 的液態化合物，相對分子質量與空氣中某種主要成分的相對分子質量相同，則該物質的結構簡式為：___________________；D為一種二元弱堿，則D與過量硫酸反應的產物是____________________ （用化學式表示），D與一種黑色氧化物反應的產物中有一種氣態單質及（2）中出現的磚紅色物質。寫出其化學方程式:__________________________________。

Answer 1

（1）Cu₅(OH)₄(CO₃)₃   （2分） （2）HCOONa （2分）
（3） HCO₃^-H⁺ + CO₃^2- 、HCO₃^-+H₂O H₂CO₃ +OH^-   水解大于電離（4分）
（4）  （2分）  N₂H₄HSO₄  （2分）  N₂H₄ + 4CuO = 2Cu₂O +N₂↑+ 2H₂O（2分）

試題分析：（1）取A物質少量于一支試管中，后加適量稀鹽酸溶解，并用酒精燈微熱，發現固體溶解時，伴有氣泡產生，該氣體是二氧化碳。將56.8g A隔絕空氣加熱分解生成40g黑色固體X、無色酸性氣體Y（標準狀況下，密度為1.96 g/L）和水。生成的Y折合成標準狀況下的體積為6.72L。Y的相對分子質量是1.96×22.4＝44，因此Y是CO₂，標準狀況下的體積是6.72L，物質的量是0.3mol，質量是13.2g，所以生成物水的質量是56.8g－40g－13.2g＝3.6g，物質的量是0.2mol。A是一種藍色固體，說明A中含有銅元素，則40g黑色固體X應該是氧化銅，物質的量是0.5mol，所以銅、碳、氫的個數之比是5:3:4，所以A的化學式為Cu₅(OH)₄(CO₃)₃。
（2）取B的水溶液2mL與新制Cu(OH)₂混合加熱，發現能出現磚紅色沉淀，這說明B中含有醛基。B溶液顯堿性，能溶于水，根據B的相對分子質量是68可知，因此B是甲酸鈉，化學式為HCOONa。
（3）取16.8gC固體加強熱，將生成的氣體依次通過經稱量過的裝CaCl₂固體的干燥管和裝足量Ba(OH)₂水溶液的洗氣瓶，后經再次稱量發現干燥管增重1.8g，洗氣瓶增重4.4g。這說明分解生成的水和CO₂質量分別是1.8g和4.4g，物質的量分別是0.1mol和0.1mol。由于C溶于水也顯堿性，因此C是碳酸氫鈉。碳酸氫根的水解程度大于電離程度，因此溶液顯堿性，電離方程式和水解方程式分別為HCO₃^-H⁺ + CO₃^2- 、HCO₃^-+H₂O H₂CO₃ +OH^-。
（4）D 是一種含氮質量分數為87.5% 的液態化合物，相對分子質量與空氣中某種主要成分的相對分子質量相同，空氣中的主要成分是氧氣和氮氣，顯然該物質的相對分子質量是32，則含有氮原子的個數是87.5%×32÷14＝2，則該化合物是液態肼，因此該物質的結構簡式為；D為一種二元弱堿，則D與過量硫酸反應生成酸式鹽，則產物是N₂H₄HSO₄。D與一種黑色氧化物反應的產物中有一種氣態單質及（2）中出現的磚紅色物質，該單質是氮氣，磚紅色物質是氧化亞銅，黑色物質是氧化銅，因此反應的化學方程式為N₂H₄ + 4CuO = 2Cu₂O +N₂↑+ 2H₂O。