Question

6．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．M與X同主族，與W同周期．
（1）M元素是Na（填元素符號）．
（2）Z、W形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性為H₂O＞H₂S（填化學式）．
（3）M₂Z₂的電子式為，寫出M₂Z₂與水反應的離子方程式：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑．
（4）由X、Y、Z、W四種元素中的三種組成的一種強酸，該強酸的稀溶液能與銅反應，離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑．
（5）由X、Y、Z、W四種元素組成的一種離子化合物A，已知：
①1mol A能與足量NaOH濃溶液反應生成標準狀況下44.8L氣體；
②A能與鹽酸反應產生氣體B，該氣體能與氯水反應．
則A是（NH₄）₂SO₃（填化學式）；寫出該氣體B與氯水反應的離子方程式：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．
（6）由X、Y、Z、W和Fe五種元素組成的相對分子質量為392的化合物C，1mol C中含有6mol結晶水．對該化合物C進行以下實驗：
a．取C的溶液加入過量濃NaOH溶液并加熱，產生白色沉淀和無色、有刺激性氣味的氣體．過一段時間，白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；
b．另取C的溶液，加入過量BaCl₂溶液產生白色沉淀，加鹽酸沉淀不溶解．
寫出C的化學式：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O；試寫出C與M₂Z₂按物質的量比1：2在溶液中反應的化學方程式：4（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O+8Na₂O₂=4Fe（OH）₃+8NH₃↑+3O₂↑+8Na₂SO₄+22H₂O．

Answer 1

分析 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；Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族，結合原子序數(shù)可知Y、Z處于第二周期，W處于第三周期，設Y的原子序數(shù)為a，則Z的原子序數(shù)為a+1，W的原子序數(shù)為a+9，四種元素的原子序數(shù)之和為32，則：1+a+a+1+a+9=32，解得a=7，故Y為N元素、Z為O元素、W為S元素．M元素與X同主族，與W同周期，則M為Na．
（1）根據(jù)上述分析可知，M為鈉元素；
（2）非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定；
（3）Na₂O₂屬于離子化合物，Na₂O₂與水反應生成氫氧化鈉與氧氣；
（4）由H、N、O、S四種元素中的三種組成的一種強酸，該強酸的稀溶液能與銅反應，則該酸為硝酸；（5）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濃溶液反應生成標準狀況下44.8L氣體，說明該物質陽離子為NH₄⁺，且1molA中含有2molNH₄⁺，則A為硫酸銨或亞硫酸銨，②A既能與鹽酸反應，又能與氯水反應，故A為亞硫酸銨，則B為SO₂；
（6）由H、N、O、S和Fe五種元素組成的式量為392的化合物Y，Y的溶液加入過量濃NaOH溶液并加熱，產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Y中含有Fe²⁺、NH₄⁺，另取B的溶液，加入過量BaCl₂溶液產生白色沉淀，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結晶水，令C的化學式為x（NH₄）₂SO₄•yFeSO₄•6H₂O，結合其相對分子質量確定．

解答 解：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；Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族，結合原子序數(shù)可知Y、Z處于第二周期，W處于第三周期，設Y的原子序數(shù)為a，則Z的原子序數(shù)為a+1，W的原子序數(shù)為a+9，四種元素的原子序數(shù)之和為32，則：1+a+a+1+a+9=32，解得a=7，故Y為N元素、Z為O元素、W為S元素．M元素與X同主族，與W同周期，則M為Na，
（1）根據(jù)上述分析可知，M為Na元素，故答案為：Na；
（2）非金屬性O＞S，故氫化物穩(wěn)定性H₂O＞H₂S，故答案為：H₂O；H₂S；
（3）Na₂O₂屬于離子化合物，電子式為，Na₂O₂與水反應生成氫氧化鈉與氧氣，反應離子方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑，
故答案為：；2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
（4）由H、N、O、S四種元素中的三種組成的一種強酸，該強酸的稀溶液能與銅反應，該酸為HNO₃，Cu與稀硝酸反應得到硝酸銅、NO與水，反應離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑；
（5）由H、N、O、S四種元素組成的一種離子化合物A，則A為銨鹽．①1molA能與足量NaOH濃溶液反應生成標準狀況下44.8L氣體，即氨氣為2mol，即1molA含有2mol銨根離子；②A能與鹽酸反應產生氣體B，該氣體能與氯水反應，B為二氧化硫，可推知A為（NH₄）₂SO₃，B為SO₂，二氧化硫與氯水反應得到HCl與硫酸，反應離子方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，
故答案為：（NH₄）₂SO₃；SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
（6）由H、N、O、S和Fe五種元素組成的相對分子質量為392的化合物C，1mol C中含有6mol結晶水．向C的溶液中加入過量濃NaOH溶液并加熱，產生白色沉淀和無色有刺激性氣味的氣體，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，說明C中含有Fe²⁺和NH₄⁺，另取少量C的溶液，向其中加入過量BaCl₂溶液時產生白色沉淀，再加入稀鹽酸沉淀不溶解，說明C中含有SO₄^2-，
令C的化學式為x（NH₄）₂SO₄•yFeSO₄•6H₂O，則：（96+36）x+（96+56）y+108=392，則x=y=1，故C化學式為：（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O，
（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O與Na₂O₂按物質的量比1：2在溶液中反應，反應方程式為：4（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O+8Na₂O₂=4Fe（OH）₃+8NH₃↑+3O₂↑+8Na₂SO₄+22H₂O，
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O；4（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O+8Na₂O₂=4Fe（OH）₃+8NH₃↑+3O₂↑+8Na₂SO₄+22H₂O．

點評 本題考查位置結構性質的應用、無機物推斷等，明確Y、Z、W的位置及原子序數(shù)的關系來推斷元素是關鍵，需要學生熟練掌握元素化合物性質，難度較大．