Question

16．原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種短周期元素，可以兩兩形成多種原子個數(shù)比為1：1的化合物，其中的甲、乙、丙、丁4種化合物有兩種屬于離子化合物．A、B的原子序數(shù)之和是元素D的一半．B既是組成蛋白質(zhì)的必要元素，也是某些化肥的組成元素．只有C為金屬元素，焰色反應(yīng)呈黃色．請回答下列問題：
（1）元素E 的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）B和D形成的化合物甲，其相對分子質(zhì)量在170～190之間，且D的質(zhì)量分數(shù)約為70%，則該化合物的化學(xué)式為N₄S₄．
（3）A和B形成的化合物乙為B₄A₄，在一定條件下可以電離出兩種離子，其中一種為10e^-的離子，該物質(zhì)一定條件下的電離方程式為N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-．
（4）化合物C₂D溶液在空氣中長期放置會變質(zhì)生成丙C₂D₂，用化學(xué)方程式表示該過程4Na₂S+O₂+2H₂O=4NaOH+2Na₂S₂．
（5）D和E形成的化合物丁中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，該化合物的電子式為；該物質(zhì)遇水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生有刺激性氣味的混合氣體X和Y，同時還有固體單質(zhì)產(chǎn)生，已知X是能使品紅褪色的氣體，Y在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為1.63g/L，該混合氣體相對于H₂的密度為21，上述過程對應(yīng)的化學(xué)方程式為2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl+3S↓．
某研究小組同學(xué)為確定干燥的X和Y混合氣體中Y 的存在，設(shè)計方案如下：把干燥的X和Y與干燥的NH₃混合，出現(xiàn)白煙，則證明有Y氣體，你認為此方案正確（填“正確”或“不正確”），理由是干燥的二氧化硫不與氨氣反應(yīng)，但干燥的氯化氫與氨氣反應(yīng)生成白煙．

Answer 1

分析 原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種短周期元素，只有C為金屬元素，焰色反應(yīng)呈黃色，則C為Na；B既是組成蛋白質(zhì)的必要元素，也是某些化肥的組成元素，B為N元素；A、B的原子序數(shù)之和是元素D的一半，若A處于第二周期，A、B原子序數(shù)之和最小為10，D的原子序數(shù)最小為20，D不是短周期元素，故A為H元素，D為S元素，E為Cl．
（1）E為Cl元素，原子核外有17個電子，有3個電子層，各層電子數(shù)為2、8、7；
（2）N、S兩元素組成的化合物，根據(jù)硫元素質(zhì)量分數(shù)與相對分子質(zhì)量范圍確定S原子數(shù)目，化合物中S、N原子數(shù)目之比為1：1，進而確定分子式；
（3）A和B形成的化合物乙為N₄H₄，在一定條件下可以電離出兩種離子，其中一種為10e^-的離子，應(yīng)為NH₄⁺，另外的陰離子為N₃^-；
（4）化合物Na₂S溶液在空氣中長期放置會變質(zhì)生成Na₂S₂，反應(yīng)中S元素化合價升高，只能是氧元素化合價降低，應(yīng)有NaOH生成；
（5）D和E形成的化合物丁中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，S原子最外層需要2個電子，Cl原子最外層需要1個電子，則D為S₂Cl₂；
該物質(zhì)遇水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生有刺激性氣味的混合氣體X和Y，同時還有固體單質(zhì)產(chǎn)生，固體單體為S，X能使品紅溶液褪色的氣體，Y在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為1.63g/L，Mr（Y）=1.63×22.4=36.5，則X為SO₂、Y為HCl，該混合氣體相對于H₂的密度為21，混合氣體平均相對分子質(zhì)量為42，由十字交叉法可知，SO₂、HCl的物質(zhì)的量之比為（42-36.5）：（64-42）=1：4，進而配平書寫化學(xué)方程式；
干燥的二氧化硫不與氨氣反應(yīng)，但干燥的氯化氫與氨氣反應(yīng)．

解答 解：原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種短周期元素，只有C為金屬元素，焰色反應(yīng)呈黃色，則C為Na；B既是組成蛋白質(zhì)的必要元素，也是某些化肥的組成元素，B為N元素；A、B的原子序數(shù)之和是元素D的一半，若A處于第二周期，A、B原子序數(shù)之和最小為10，D的原子序數(shù)最小為20，D不是短周期元素，故A為H元素，D為S元素，E為Cl．
（1）E為Cl元素，原子核外有17個電子，有3個電子層，各層電子數(shù)為2、8、7，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）N、S兩元素組成的化合物甲其相對分子質(zhì)量在170～190之間，且D的質(zhì)量分數(shù)約為70%，則甲分子中S原子數(shù)目：$\frac{190×70%}{32}$＞N（S）＞$\frac{170×70%}{32}$，則N（S）=4，化合物中S、N原子數(shù)目之比為1：1，則甲為N₄S₄，故答案為：N₄S₄；
（3）乙為N₄H₄，在一定條件下可以電離出兩種離子，其中一種為10e^-的離子，應(yīng)為NH₄⁺，另外的陰離子為N₃^-，故電離方程式為：N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-，故答案為：N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-；
（4）化合物Na₂S溶液在空氣中長期放置會變質(zhì)生成Na₂S₂，反應(yīng)中S元素化合價升高，只能是氧元素化合價降低，應(yīng)有NaOH生成，反應(yīng)方程式為：4Na₂S+O₂+2H₂O=4NaOH+2Na₂S₂，
故答案為：4Na₂S+O₂+2H₂O=4NaOH+2Na₂S₂；
（5）D和E形成的化合物丁中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，S原子最外層需要2個電子，Cl原子最外層需要1個電子，則D為S₂Cl₂，分子中S原子之間形成1對共用電子對，S原子與Cl之間形成1對共用電子對，電子式為：；
該物質(zhì)遇水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生有刺激性氣味的混合氣體X和Y，同時還有固體單質(zhì)產(chǎn)生，固體單體為S，X能使品紅溶液褪色的氣體，Y在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為1.63g/L，Mr（Y）=1.63×22.4=36.5，則X為SO₂、Y為HCl，該混合氣體相對于H₂的密度為21，混合氣體平均相對分子質(zhì)量為42，由十字交叉法可知，SO₂、HCl的物質(zhì)的量之比為（42-36.5）：（64-42）=1：4，反應(yīng)方程式為：2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl+3S↓；
干燥的二氧化硫不與氨氣反應(yīng)，但干燥的氯化氫與氨氣反應(yīng)生成白煙，故實驗方案正確，
故答案為：；2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl+3S↓；正確，干燥的二氧化硫不與氨氣反應(yīng)，但干燥的氯化氫與氨氣反應(yīng)生成白煙．

點評 本題考查元素化合物推斷，涉及物質(zhì)均不是中學(xué)常見物質(zhì)，注意充分利用問題中的信息進行分析解答，側(cè)重考查學(xué)生綜合運用知識的能力，難度中等．