Question

4．化合物甲由四種元素組成，撞擊甲容易發生爆炸生成三種物質，產物之一是純凈固體單質乙，另兩種產物丙和丁是相對分子質量相同的常見氣體，其中丁是空氣的主要成分之一，3.0g甲發生爆炸反應，生成2.16g乙和標準狀況下0.224L丁，其余為丙．回答下列問題：
（1）丁的結構式
（2）甲發生爆炸反應的化學方程式為2AgCNO=2Ag+2CO↑+N₂↑
（3）已知化合物甲中，有兩種元素的化合價為最高正價，另兩種元素的化合價為最低負價，爆炸反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比為1：4．

Answer 1

分析 丙和丁是相對分子質量相同的常見氣體，其中丁是空氣的主要成分之一，則丁是N₂，丙為CO，3.0g甲發生爆炸反應，生成2.16g乙和標準狀況下0.224L丁，其余為丙，則丙的質量為（3.0-2.16-0.01×28）g=0.56g，即CO的物質的量為0.02mol，所以在甲中C、N、O的原子個數比為1：1：1，化合物由四種元素組成，已知化合物中，有兩種元素的化合價為正高價，另兩種元素的化合價為最低負價，撞擊甲容易發生爆炸生成三種物質，產物之一是純凈固體單質乙，則甲中應有一種金屬元素，設甲的化學式為R（CNO）_x，R的相對原子質量為M，根據反應2R（CNO）_x=2R+2xCO+xN₂，有$\frac{2M+84x}{3}$=$\frac{x}{0.01}$，所以M=108x，設x=1，2，3…，當x=1時，M=108，R為銀元素，當x取2，3…時，沒有對應的金屬元素的相對原子質量符合要求，所以甲為AgCNO，據此答題．

解答 解：丙和丁是相對分子質量相同的常見氣體，其中丁是空氣的主要成分之一，則丁是N₂，丙為CO，3.0g甲發生爆炸反應，生成2.16g乙和標準狀況下0.224L丁，其余為丙，則丙的質量為（3.0-2.16-0.01×28）g=0.56g，即CO的物質的量為0.02mol，所以在甲中C、N、O的原子個數比為1：1：1，化合物由四種元素組成，已知化合物中，有兩種元素的化合價為正高價，另兩種元素的化合價為最低負價，撞擊甲容易發生爆炸生成三種物質，產物之一是純凈固體單質乙，則甲中應有一種金屬元素，設甲的化學式為R（CNO）_x，R的相對原子質量為M，根據反應2R（CNO）_x=2R+2xCO+xN₂，有$\frac{2M+84x}{3}$=$\frac{x}{0.01}$，所以M=108x，設x=1，2，3…，當x=1時，M=108，R為銀元素，當x取2，3…時，沒有對應的金屬元素的相對原子質量符合要求，所以甲為AgCNO，
（1）根據上面的分析可知，丁為氮氣，氮氣的結構式為，
故答案為：；
（2）甲發生爆炸反應的化學方程式為 2AgCNO=2Ag+2CO↑+N₂↑，
故答案為：2AgCNO=2Ag+2CO↑+N₂↑；
（3）已知化合物甲中，有兩種元素的化合價為最高正價，另兩種元素的化合價為最低負價，根據反應2AgCNO=2Ag+2CO↑+N₂↑，爆炸反應中氧化產物為N₂，還原產物為Ag、CO，它們的物質的量之比為1：4，
故答案為：1：4．

點評 本題考查無機物的推斷，題目難度較大，注意根據元素守恒和常見物質的性質和存在進行推斷，解題的關鍵是甲物質確定，注意常見金屬元素化合價與相對原子質量的關系．