Question

11．原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族．
（1）X元素是H
（2）X与W组成的化合物电子式为
（3）由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑
（4）由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A
①已知1mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体．写出加热条件下A与NaOH溶液反应的离子方程式：NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+NH₃↑
②又知A既能与盐酸反应，又能与氯水反应，写出A与氯水反应的离子方程式：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺
（5）由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B，1mol B中含有6mol结晶H₂O．对化合物B进行如下实验：
a．取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和无色刺激性气味气体．过一段时间白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色；
b．另取B的溶液，加入过量BaCl₂溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解
①B的化学式为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O
②已知1mol/L  100mL B的溶液能与1mol/L  20mLKMnO₄溶液（硫酸酸化）恰好反应．写出反应的离子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，在周期表中X是原子半径最小的元素，则X为H元素；Z、W位于同主族，设Z的原子序数为x，则W的原子序数为x+8，Y、Z左右相邻，Y的原子序数为x-1，由四种元素的原子序数之和为32，则1+（x-1）+x+（x+8）=32，解得x=8，即Y为N元素，Z为O元素，W为S元素．
（1）由分析可知X为H元素；
（2）X与W组成的化合物为H₂S；
（3）由H、N、O、S四种元素中的三种组成的一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，该酸为HNO₃，Cu越稀硝酸反应得到硝酸铜、NO与水；
（4）由H、N、O、S四种元素组成的一种离子化合物A，则A为铵盐．
①1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体，铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气与水；
②由①可知生成氨气为2mol，即1molA含有2mol铵根离子，而A能与盐酸反应，又能与氯水反应，可推知A为亚硫酸铵；
（5）由H、N、O、S和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物C，1mol C中含有6mol结晶水．向C的溶液中加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和无色有刺激性气味的气体，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，说明C中含有Fe²⁺和NH₄⁺，另取少量C的溶液，向其中加入过量BaCl₂溶液时产生白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不溶解，说明C中含有SO₄^2-，结合C的相对分子质量和结晶水个数可知C的化学式为（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O．

解答 解：原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，在周期表中X是原子半径最小的元素，则X为H元素；Z、W位于同主族，设Z的原子序数为x，则W的原子序数为x+8，Y、Z左右相邻，Y的原子序数为x-1，由四种元素的原子序数之和为32，则1+（x-1）+x+（x+8）=32，解得x=8，即Y为N元素，Z为O元素，W为S元素．
（1）由上述分析可知，X为H元素，故答案为：H；
（2）X与W组成的化合物为H₂S，电子式为，故答案为：；
（3）由H、N、O、S四种元素中的三种组成的一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，该酸为HNO₃，Cu越稀硝酸反应得到硝酸铜、NO与水，反应离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑；
（4）由H、N、O、S四种元素组成的一种离子化合物A，为铵盐．
①1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体，反应离子方程式为：NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+NH₃↑，
故答案为：NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+NH₃↑；
②由①可知生成氨气为2mol，即1molA含有2mol铵根离子，而A能与盐酸反应，又能与氯水反应，可推知A为亚硫酸铵，与氯水反应的离子方程式：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，
故答案为：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；
（5）由H、N、O、S和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物C，1mol C中含有6mol结晶水．向C的溶液中加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和无色有刺激性气味的气体，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，说明C中含有Fe²⁺和NH₄⁺，另取少量C的溶液，向其中加入过量BaCl₂溶液时产生白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不溶解，说明C中含有SO₄^2-，
①令C的化学式为x（NH₄）₂SO₄•yFeSO₄•6H₂O，则：（96+36）x+（96+56）y+108=392，则x=y=1，故C化学式为：（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O，
故答案为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O；
②B的物质的量为0.1 mol，高锰酸根离子的物质的量为0.02 mol，说明亚铁离子与高锰酸根离子以5：1的比例恰好完全反应，故离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

点评 本题综合考查位置结构性质关系，明确元素的种类为解答该题的关键，侧重于物质的性质以及化学式的推断，需要学生熟练掌握元素化合物性质，难度较大．