Question

某研究小组为了探究固体甲（二元化合物）和固体乙（无机矿物盐，含五种元素）的组成和性质，设计并完成了如下实验：

已知：向溶液1中连续滴加盐酸，先产生白色沉淀，后沉淀溶解；向溶液2中连续通入气体2，也是先产生白色沉淀，后沉淀溶解。请回答下列问题：

（1）甲的化学式           ，气体1的结构式             。

（2）加热条件下，气体1与固体2反应，产物中有一种气体和一种固体，该反应的化学方程式为           。

（3）乙的化学式              。

（4）足量气体2与溶液1反应的离子方程式为           。

Answer

（1）Al4C3（2分）, CH4结构式 （2分）

（2）4CuO+CH4= 4Cu+CO2+2H2O（2分）或8CuO+ CH4 =4Cu2O+CO2+2H2O 或3CuO+CH4=3Cu+CO+2H2O 或 6CuO+ CH4 = 3Cu2O+CO+2H2O

（3）BaCO3·Cu（OH）2或BaCu（OH）2CO3（2分）

（4）CO2+AlO2-+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3-（2分）。

【解析】

试题分析：

（1）甲和氢氧化钠溶液反应生成气体1，气体1是含氢量最高的烃，为甲烷，根据元素守恒知甲中含有碳元素，甲烷的物质的量为0.15摩尔，根据碳原子守恒，碳的质量为1.8克，甲士二元化合物，另一种元素质量为7.2-1.8=5.4克，向溶液1中连续滴加盐酸，先产生白色沉淀，后沉淀溶解，则溶液1为偏铝酸盐，根据元素守恒可知，溶液1为偏铝酸钠，则铝的物质的量为5.4/27=0.2摩尔，碳和铝的原子个数之比为0.15:0.2=3:4为 Al4C3。偏铝酸钠和气体2反应生成蓝色溶液，固体2中含有铜元素，固体1和溶液a混合得到溶液2和固体2，溶液2能溶解氢氧化铝，向溶液2中连续通入气体2，先产生白色沉淀，后沉淀溶解，则溶液2为强碱溶液，溶液2只能是氢氧化钡，固体1和液体a混合得到溶液2，则a为水，且固体1中含有氧化钡，固体1为氧化物，所以还含有氧化铜。根据质量守恒得气体2质量=29.5-1.8-23.3=4.4克，且气体2为无色无味气体，向氢氧化钡溶中通入气体2，先生成白色沉淀后白色沉淀溶解，则气体2为二氧化碳，其物质的量为0.1摩尔，氧化铜的物质的量为0.1摩尔，氧化钡的物质的量为0.1摩尔，水的物质的量为0.1摩尔，乙中钡、铜、氢、氧、碳原子个数比=1:1:2:5:1。其化学式为BaCO3·Cu（OH）2或BaCu（OH）2CO3（1）通过以上分析可知，甲为Al4C3, CH4结构式（2）气体1是甲烷、固体2是氧化铜，加热条件下，气体1与固体2反应，可产生另外一种气体和固体，生成的气体应该是二氧化碳或一氧化碳，固体是铜或氧化亚铜，根据元素守恒知还应该生成水，所以反应的方程式为：4CuO+CH4= 4Cu+CO2+2H2O或8CuO+ CH4 =4Cu2O+CO2+2H2O 或3CuO+CH4= 3Cu+CO+2H2O 或 6CuO+ CH4 = 3Cu2O+CO+2H2O 。（3）通过以上分析化学式为： BaCO3·Cu（OH）2或BaCu（OH）2CO3。（4）气体2是二氧化碳，溶液1为偏铝酸钠，足量的二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3-。

考点：无机物的推断