Question

(18分）

Ⅰ．浓硝酸与浓盐酸混合过程中会产生少量的气体单质X、化合物M和无色液体，化合物M中所有原子均达到8电子的稳定结构。2molM加热分解生成lmol X和2mol无色气体Y，Y遇到空气呈现红棕色。

（1）镁与气体X反应产物的电子式为 ________。

（2）浓硝酸和浓盐酸反应的化学方程式为 ________。

（3）化合物M水解生成两种酸，为非氧化还原反应，该反应的化学方程式为________。

Ⅱ．石油铁储罐久置未清洗易引发火灾，经分析研究，事故由罐体内壁附着的氧化物甲与溶于石油中的气态氢化物乙按1:3反应生成的黑色物质丙自燃引起。某研究小组将一定量的丙粉末投人足量的浓盐酸中发生反应，得到4.8g淡黄色沉淀和气体乙，乙在标准状况下的密度为1.5179g/L，过滤后向滤液（假设乙全部逸出）中加人足量的NaOH溶液， 先出现白色沉淀，最终转变为红褐色沉淀，过滤、洗涤、灼烧后的固体质量为24g，已知气体乙可溶于水。请回答下列问题：

（1）甲的化学式为________。

（2）写出丙中非金属元素的离子结构示意图________。

（3）丙在盐酸中反应的化学方程式：________。(离子方程式表示）

（4）请设计合理的实验方案验证不同温度对丙与盐酸反应速率的影响

（5）为消除火灾隐患，下列措施可行的是 ________。

A．石油入罐前脱硫

B．定期用酸清洗罐体

C．罐体内壁涂刷油漆

D.罐体中充入氮气

Answer

Ⅰ.（1）；（2）HNO3＋3HCl=Cl2↑＋NOCl＋2H2O；（3）NOCl＋H2O=HNO2＋HCl；Ⅱ.（1）Fe2O3；（2）；（3）Fe2S3＋4H＋=2H2S↑＋S↓＋2Fe2＋；（4）将盛有等浓度、等体积盐酸的两个反应器置于不同温度的水浴中，加入等量的Fe2S3，观察黑色物质消失的快慢；（5）AD。

【解析】

试题分析：Ⅰ.Y遇到空气呈现红棕色，说明Y是NO，M中有N和O，根据问题（3）化合物M能水解生成两种酸，说明还含有Cl，根据2molM加热分解生成1molX和2molNO，且X为气态单质，得出：X：Cl2，M：NOCl，（1）镁和氯气反应生成氯化镁，其电子式：，（2）根据上述分析，X为Cl2，M为NOCl，无色液体为H2O，则反应方程式：HNO3＋3HCl=Cl2↑＋NOCl＋2H2O；（3）M所有的原子都满足8电子稳定结构，M的结构式：O=N－Cl，其中氧的非金属性大于氮的，电子对偏向氧，氧显-2价，氮显+2价，氯的非金属性强于氮，电子对偏向氯，氯显-1价，氮显+1价，氮共显+3价，发生水解且非氧化还原应，发生的反应方程式：NOCl＋H2O=HNO2＋HCl；Ⅱ．乙在标准状况下的密度：1.5179g·L－1，根据M=22.4ρ标，气体乙的摩尔质量M=22.4×1.5179=34g/mol，且乙是氢化物，则乙：H2S，滤液中投入足量的氢氧化钠溶液，先出现白色沉淀，最终转变为红褐色沉淀，灼烧后的固体是Fe2O3且质量为24g，说明丙中含有Fe，淡黄色沉淀是S且质量4.8g，丙中含硫，设丙为FexSy，FexSy＋2xHCl=xH2S↑＋(y－x)S＋xFeCl2，根据铁元素守恒，n(Fe2+)=24×2/160=0.3mol，根据反应方程式（y-x）/0.15=x/0.3，解得x/y=2/3，即丙为Fe2S3，从而推的该氧化物为铁的氧化物，设氧化物为FexOy，根据按1：3投入生成Fe2S3，反应方程式为：FexOy＋3H2S→Fe2S3＋H2O，根据原子守恒，水的系数为3，根据元素守恒，铁的氧化物为Fe2O3，

（1）甲的化学式根据以上分析为Fe2O3；

（2）丙中的非金属是硫，原子序数是16，位于第三周期ⅥA族，原子结构示意图：；

（3）分析过程中丙在浓盐酸中的反应方程式：Fe2S3＋4H＋=2H2S↑＋S↓＋2Fe2＋；

（4）因为验证不同温度对实验的影响，所以要求所加的盐酸的体积浓度要想灯，以及步Fe2S3的质量也要相等，步骤是：将盛有等浓度、等体积盐酸的两个反应器置于不同温度的水浴中，加入等量的Fe2S3，观察黑色物质消失的快慢；

（5）A、根据信息事故由于溶于石油中的H2S引起的，则入罐前脱硫是消除火灾隐患的，正确；B、定期用酸清洗罐体，铁的氧化物和酸发生反应，对罐体产生破坏，错误；C、根据相似相溶，油漆会溶于石油，不能杜绝隐患，错误；D、充入氮气，避免了氧气的进入，不能使Fe2S3自燃，正确，因此选项AD正确。

考点：考查物质的推断、电子式的书写、化学反应方程式的书写等知识。