Question

12．原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W，四種元素的原子序數(shù)之和為32，在周期表中X是原子半徑最小的元素，Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族．
（1）X元素是H．
（2）X與W組成的化合物電子式為．
（3）由X、Y、Z、W四種元素中的三種組成的一種強(qiáng)酸，該強(qiáng)酸的稀溶液能與銅反應(yīng)，離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（4）由X、Y、Z、W四種元素組成的一種離子化合物A
①已知1mol A能與足量NaOH濃溶液反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8L氣體．寫出加熱條件下A  與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O．
②又知A既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氯水反應(yīng)，寫出A與氯水反應(yīng)的離子方程式：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．
（5）由X、Y、Z、W和Fe五種元素組成的式量為392的化合物B，1mol B中含有6mol結(jié)晶H₂O．對化合物B進(jìn)行如下實驗：

操作	現(xiàn)象
①取B的溶液加入過量濃 NaOH溶液并加熱	產(chǎn)生白色沉淀和無色刺激性氣味氣體； 過一段時間白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；
②另取B的溶液， 加入過量BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀，加鹽酸沉淀不溶解

2B的化學(xué)式為：（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O．已知1mol/L 100mL B的溶液能與1mol/L 20mL KMnO₄溶液（硫酸酸化）恰好反應(yīng)．寫出反應(yīng)的離子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W，在周期表中X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；Z、W位于同主族，設(shè)Z的原子序數(shù)為x，則W的原子序數(shù)為x+8，Y、Z左右相鄰，Y的原子序數(shù)為x-1，由四種元素的原子序數(shù)之和為32，則1+（x-1）+x+（x+8）=32，解得x=8，即Y為N元素，Z為O元素，W為S元素；
（2）硫化氫屬于共價化合物，分子中S原子與H原子之間形成1對共用電子對，
（3）由H、N、O、S四種元素中的三種組成的一種強(qiáng)酸，該強(qiáng)酸的稀溶液能與銅反應(yīng)，該酸為硝酸，稀硝酸與Cu反應(yīng)生成硝酸銅、NO與水；
（4）由H、N、O、S四種元素組成的一種離子化合物A：
①1molA能與足量NaOH濃溶液反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8L氣體，說明該物質(zhì)陽離子為NH₄⁺，且1molA中含有2molNH₄⁺，則A為硫酸銨或亞硫酸銨，銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氨氣；
②A既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氯水反應(yīng)，故A為亞硫酸銨；
（5）由H、N、O、S和Fe五種元素組成的式量為392的化合物B，由B的溶液加入過量濃NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生白色沉淀和無色刺激性氣味氣體．過一段時間白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，可知B中含有Fe²⁺、NH₄⁺．另取B的溶液，加入過量BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，加鹽酸沉淀不溶解，則B中含有硫酸根離子，又1mol B中含有6mol結(jié)晶水，令B的化學(xué)式為x（NH₄）₂SO₄•yFeSO₄•6H₂O，結(jié)合其相對分子質(zhì)量確定．Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算Mn元素在還原產(chǎn)物中化合價，確定還原產(chǎn)物，配平書寫離子方程式．

解答 解：（1）原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W，在周期表中X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；Z、W位于同主族，設(shè)Z的原子序數(shù)為x，則W的原子序數(shù)為x+8，Y、Z左右相鄰，Y的原子序數(shù)為x-1，由四種元素的原子序數(shù)之和為32，則1+（x-1）+x+（x+8）=32，解得x=8，即Y為N元素，Z為O元素，W為S元素，
故答案為：H；
（1）硫化氫屬于共價化合物，分子中S原子與H原子之間形成1對共用電子對，電子式為：，
故答案為：；
（3）由H、N、O、S四種元素中的三種組成的一種強(qiáng)酸，該強(qiáng)酸的稀溶液能與銅反應(yīng)，該酸為硝酸，稀硝酸與Cu反應(yīng)生成硝酸銅、NO與水，反應(yīng)離子方程式為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）①1molA能與足量NaOH濃溶液反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8L氣體，說明該物質(zhì)陽離子為NH₄⁺，且1molA中含有2molNH₄⁺，則A為硫酸銨或亞硫酸銨，銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氨氣，反應(yīng)離子方程式為NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
故答案為：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
②A既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氯水反應(yīng)，故A為亞硫酸銨，A與氯水反應(yīng)的離子方程式：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，
故答案為：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；
（5）由H、N、O、S和Fe五種元素組成的式量為392的化合物B，由B的溶液加入過量濃NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生白色沉淀和無色刺激性氣味氣體．過一段時間白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色可知B中含有Fe²⁺、NH₄⁺，另取B的溶液，加入過量BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，加鹽酸沉淀不溶解，則B中含有硫酸根離子，又1mol B中含有6mol結(jié)晶水，令B的化學(xué)式為x（NH₄）₂SO₄•yFeSO₄•6H₂O，則：（96+36）x+（96+56）y+108=392，則x=y=1，故B的化學(xué)式為：（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O，
B的物質(zhì)的量為0.1L×1mol/L=0.1 mol，溶液中Fe²⁺為0.1mol，被氧化為Fe³⁺，高錳酸根離子的物質(zhì)的量為0.02L×1mol/L=0.02 mol，設(shè)Mn元素在還原產(chǎn)物中化合價為a，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，0.1mol×（3-2）=0.02mol×（7-a），解得a=2，即含有生成Mn²⁺，故離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案為：（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O；5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

點評 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的應(yīng)用、無機(jī)物推斷等，明確Y、Z、W的位置及原子序數(shù)的關(guān)系來推斷元素是關(guān)鍵，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物性質(zhì)，難度中等．