Question

【題目】U、V、W、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期元素。已知：

①WU4++XU－=WU3+U2X，各種反應物和生成物的電子總數都與Y+相等；

②Z的單質在X2中燃燒的產物可使品紅溶液褪色；

③V的單質在X2中燃燒可生成VX和VX2兩種氣體；

④Y的單質是一種金屬，該金屬與X2反應可生成Y2X和Y2X2兩種固體。

請回答下列問題：

(1)V、W、X形成的10電子氫化物中，沸點最高的是___________________(寫化學式)。

(2)U2X2與FeSO4按物質的量之比1：2溶于稀硫酸中，反應的離子方程式為__________。

(3)常溫下，向pH=11的Y2VX3溶液中加入過量石灰乳，過濾后所得溶液pH=13，則反應前的溶液中與反應后的濾液中水電離出的c(OH－)的比值是______________________。

(4)已知由U、W兩種元素組成的共價化合物聯氨的球棍模型如圖所示，則聯氨分子的電子式為____________。聯氨為二元弱堿，在水中的電離方程式與氨相似，聯氨第一步電離反應的平衡常數值為_______(已知：N2H4+H+=N2H5+的K=8.7×107；Kw=1.0×10-14)。聯氨與過量硫酸形成的酸式鹽的化學式為______________。

Answer 1

【答案】H2O H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 1×1010 8.7×10-7 N2H6(HSO4)2

【解析】

Y的單質是一種金屬，Y可形成Y+，該金屬與X2反應可生成Y2X和Y2X2兩種固體，Y為Na；

根據①化學反應方程式，推出此反應式為NH4＋＋OH－=NH3＋H2O，都含有10個電子，則U、W、X依次為H、N、O；

②X的單質在氧氣中燃燒產物可使品紅褪色，即產物為二氧化硫，則Z為S；

③V的單質在X2中燃燒可生成VX和VX2兩種氣體，V為C；

（1）C、N、O形成的10電子氫化物分別為CH4、NH3、H2O，水和氨氣存在分子間氫鍵，會使熔沸點升高，且水形成的氫鍵數目更多，故水的熔沸點高于氨氣，則沸點最高的是H2O；

（2）U2X2是H2O2，利用H2O2的氧化性把Fe2＋氧化成Fe3＋，反應的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2H2O＋2Fe3＋；

（3）Y2VX3的化學式為Na2CO3，pH=11的Na2CO3溶液中，由水電離c(OH－)==10－14÷10－11mol·L－1=10－3mol·L－1，加入過量石灰乳后，過濾得到的溶液為NaOH溶液，此時溶液中水電離c(OH－)=c(H＋)=10－13mol·L－1，因此兩者比值為；

（4）根據球棍模型，U、W組成的分子式為N2H4，其電子式為：；聯氨為二元弱堿，在水中的電離方程式與氨相似，則聯氨第一步電離的方程式為N2H4+H2ON2H5＋＋OH－，平衡常數K1=c(N2H5＋)×=K×Kw=8.7×107×1×10－14=8.7×10－7；聯氨為二元弱堿，酸堿發生中和反應生成鹽，則聯氨與過量硫酸形成酸式鹽的化學式為N2H6(HSO4)2。