Question

4．原子序數依次增大的A、B、C、D、E五種位于不同短周期的元素，可以兩兩形成多種原子個數比為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的原子序數之和是元素D的一半．B既是蛋白質的重要組成成分，也是某種化肥的組成部分．只有C為金屬元素，焰色反應呈黃色．請回答下列問題：
（1）元素E在周期表中的位置是第三周期ⅦA族；
（2）B和D形成的化合物甲其相對分子質量在170～190之間，且D的質量分數約為70%，則該化合物的化學式為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生成丙C₂D₂，用化學方程式表示該過程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)定結構，該化合物的電子式為；該物質遇水劇烈反應，產生有刺激性氣味的混合氣體X和Y，同時還有固體單質產生，是已知X能使品紅溶液褪色的氣體，Y在標準狀態(tài)下的密度為1.63g/L，該混合氣體相對于H₂的密度為21，上述過程對應的化學方程式為2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl+3S↓；某研究小組同學為確定干燥的X和Y混合氣體中Y的存在，設計方案如下：把干燥的X和Y與干燥的NH₃混合，出現白煙，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，但干燥的氯化氫與氨氣反應生成白煙．

Answer 1

分析 原子序數依次增大的A、B、C、D、E五種位于不同短周期的元素，只有C為金屬元素，焰色反應呈黃色，則C為Na；
由（4）中C、D可以形成化合物C₂D，則D為-2價，處于ⅥA族，原子序數大于Na，故D為S元素，化合物C₂D溶液在空氣中長期放置會變質生成丙C₂D₂，故丙為Na₂S₂；由于E的原子序數大于硫，故E為Cl；
由（2）中B和D形成的化合物甲其相對分子質量在170～190之間，且D的質量分數約為70%，則甲分子中S原子數目：$\frac{190×70%}{32}$＞N（S）＞$\frac{170×70%}{32}$，則N（S）=4，則Mr（甲）=$\frac{4×32}{70%}$≈183，B原子相對原子質量為$\frac{183-4×32}{4}$≈14，故B為N元素，則甲為N₄S₄；
由（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，則A為H元素，乙為N₄H₄；
（5）D和E形成的化合物丁中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，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；
該物質遇水劇烈反應，產生有刺激性氣味的混合氣體X和Y，同時還有固體單質產生，固體單體為S，X能使品紅溶液褪色的氣體，Y在標準狀態(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量為42，由十字交叉法可知，SO₂、HCl的物質的量之比為（42-36.5）：（64-42）=1：4，進而配平書寫化學方程式；
干燥的二氧化硫不與氨氣反應，但干燥的氯化氫與氨氣反應．

解答 解：原子序數依次增大的A、B、C、D、E五種位于不同短周期的元素，只有C為金屬元素，焰色反應呈黃色，則C為Na；
由（4）中C、D可以形成化合物C₂D，則D為-2價，處于ⅥA族，原子序數大于Na，故D為S元素，化合物C₂D溶液在空氣中長期放置會變質生成丙C₂D₂，故丙為Na₂S₂；由于E的原子序數大于硫，故E為Cl；
由（2）中B和D形成的化合物甲其相對分子質量在170～190之間，且D的質量分數約為70%，則甲分子中S原子數目：$\frac{190×70%}{32}$＞N（S）＞$\frac{170×70%}{32}$，則N（S）=4，則Mr（甲）=$\frac{4×32}{70%}$≈183，B原子相對原子質量為$\frac{183-4×32}{4}$≈14，故B為N元素，則甲為N₄S₄；
由（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，則A為H元素，乙為N₄H₄；
由（5）D和E形成的化合物丁中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，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．
（1）由上述分析可知，E為Cl元素，處于周期表中第三周期ⅦA族，故答案為：第三周期ⅦA族；
（2）由上述分析可知，甲的化學式為：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生成Na₂S₂，反應中S元素化合價升高，只能是氧元素化合價降低，應有NaOH生成，反應方程式為：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)定結構，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：；
該物質遇水劇烈反應，產生有刺激性氣味的混合氣體X和Y，同時還有固體單質產生，固體單體為S，X能使品紅溶液褪色的氣體，Y在標準狀態(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量為42，由十字交叉法可知，SO₂、HCl的物質的量之比為（42-36.5）：（64-42）=1：4，反應方程式為：2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl+3S↓；
干燥的二氧化硫不與氨氣反應，但干燥的氯化氫與氨氣反應生成白煙，故實驗方案正確，
故答案為：；2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl+3S↓；干燥的二氧化硫不與氨氣反應，但干燥的氯化氫與氨氣反應生成白煙．

點評 本題考查元素化合物推斷，注意充分利用問題中的信息進行分析解答，涉及物質均不是中學常見物質，題目問題的設計也沒有承前啟后性，增大題目難度，側重考查學生綜合運用知識的能力，難度較大．