Question

1886年，德国夫赖堡（Frieberg）矿业学院的一位教授在分析夫赖堡附近发现的一种新矿石（以X表示，X为整比化合物）的时候，发现其中有一种当时未知的新元素（以Y表示，在X中Y的化合价为+4），并通过实验验证了自己的推断．经分析，X中含有银元素（化合价为+1）和硫元素（化合价为-2），其中Ag的质量分数为76.53%．在氢气流中加热X，可得到Ag₂S、H₂S和Y的低价硫化物（Y的化合价为+2）．如果在200℃和100kPa条件下完全转化16.0g的X需要0.557L的氢气．根据上面的描述：
（1）计算Y的摩尔质量并指出Y在元素周期表中的位置

 

（2）写出X的化学式

 

（3）写出氢气和X反应的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：信息给予题

分析：（1）设X的化学式为Ag_2aY_bS_a+2b，

216a

M(X)

=76.53%，M（X）=

216a

0.7653

，参加反应的氢气的物质的量是n（H₂）=100×

0.557

473

×8.31=0.01417 mol，根据Ag_2aY_bS_a+2b +b H₂ =a Ag₂S+b YS+b H₂S计算

a

b

=4.00，因X是正比化合物，a、b都是正整数，得a=4，b=1，M（Y）=73 g/mol，查元素周期表可得Y是Ge元素；
（2）由（1）可知设X的化学式为Ag_2aY_bS_a+2b，a=4，b=1，Y是Ge元素，则X的化学式为Ag₈GeS₆；
（3）Ag₈GeS₆在氢气流中加热X，可得到Ag₂S、H₂S和Y的低价硫化物（Y的化合价为+2）GeS，由此书写化学方程式．

解答： 解：（1）设X的化学式为Ag_2aY_bS_a+2b，

216a

M(X)

=76.53%，M（X）=

216a

0.7653

，参加反应的氢气的物质的量是n（H₂）=100×

0.557

473

×8.31=0.01417 mol，
Ag_2aY_bS_a+2b +b H₂ =a Ag₂S+b YS+b H₂S

216a

0.7653

        b
16.0          0.01417

a

b

=4.00，因X是正比化合物，a、b都是正整数，得a=4，b=1，M（Y）=73 g/mol，查元素周期表可得Y是Ge元素，它的位置是第四周期ⅣA族，
故答案为：第四周期ⅣA族；
（2）由（1）可知设X的化学式为Ag_2aY_bS_a+2b，a=4，b=1，Y是Ge元素，则X的化学式为Ag₈GeS₆，
故答案为：Ag₈GeS₆；
（3）Ag₈GeS₆在氢气流中加热X，可得到Ag₂S、H₂S和Y的低价硫化物（Y的化合价为+2）GeS，化学方程式为Ag₈GeS₆+H₂

△   .

4Ag₂S+H₂S+GeS，
故答案为：Ag₈GeS₆+H₂

△   .

4Ag₂S+H₂S+GeS．

点评：本题考查了化学方程式的计算、化学式的确定、化学方程式的书写等知识，难度中等，侧重于计算能力和元素周期表的认知能力的考查．