Question

12．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均為 1：1的化合物，其中的甲、乙、丙、丁4種化合物中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成分．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第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S₄N₄．
（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，寫出該物質一定條件下的電離方程式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 C₂D溶液在空氣中的變質生成丙過程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電子穩定結構，寫出該化合物的電子式．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，X是一種能使品紅溶液褪色的氣體，Y在標準狀態下的密度為1.63g/L，該混合氣體相對于H₂的密度為21，寫出上述過程對應的化學方程式2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl↑+3S↓．某研究性小組同學開動腦筋，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，不正確），理由是SO₂與干燥的NH₃不反應，而HCl和干燥的NH₃反應生成白煙．

Answer 1

分析 B既是蛋白質的重要組成成分，也是某種化肥的組成成分，則B為N元素；C為金屬元素，焰色反應呈黃色，則C為Na元素；A、B的原子序數之和是元素D的一半，且D的原子序數小于18，則A只能為H元素，D的原子序數為：2（1+7）=16，則D為S元素；E能夠形成化合物的短周期元素，其原子序數大于S，所以E為Cl元素，據此結合元素周期律知識進行解答．

解答 解：B既是蛋白質的重要組成成分，也是某種化肥的組成成分，則B為N元素；C為金屬元素，焰色反應呈黃色，則C為Na元素；A、B的原子序數之和是元素D的一半，且D的原子序數小于18，則A只能為H元素，D的原子序數為：2（1+7）=16，則D為S元素；E能夠形成化合物的短周期元素，其原子序數大于S，所以E為Cl元素，
（1）E為Cl元素，原子序數為17，位于周期表中第三周期第ⅤⅡA族，
故答案為：第三周期第ⅤⅡA族；
（2）B為N元素，D為S元素，形成的化合物中，S的質量分數約為70%，則N的質量分數為30%，則S和N原子個數比為：$\frac{70%}{32}$：$\frac{30%}{14}$=1：1，其相對分子質量在170～190之間，設化學式為（SN）_x，則170＜46x＜190，則x只能為4，所以二者形成的化合物的分子式為：S₄N₄，
故答案為：S₄N₄；
（3）B₄A₄為N₄H₄，N₄H₄電離生成兩種離子，其中一種為10電子的NH₄⁺，依據N元素與H元素守恒得知另外一種離子應為N₃^-，該電離方程式為：N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-，
故答案為：N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-；
（4）C₂D為Na₂S，Na₂S溶液在空氣中長期放置，與氧氣反應會生成Na₂S₂，則Na₂S溶液在空氣中變質過程的化學方程式為：4Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2Na₂S₂，
故答案為：4Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2Na₂S₂；
（5）D、E兩元素分別為S和Cl，按原子個數比1：1組成化合物丁且各原子均滿足8電子的穩定結構，其化學式為S₂Cl₂，其電子式為；S₂Cl₂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，X是一種能使品紅溶液褪色的氣體，則X為二氧化硫；Y在標準狀態下的密度為1.63g/L，Y的摩爾質量為：1.63g/L×22.4L/mol=36.5，則Y為HCl，根據化合價變化可知，單質為S，
該混合氣體相對于H₂的密度為21，混合氣體的平均相對分子質量為：2×21=42，
設混合氣體中二氧化硫的物質的量為x，HCl為的物質的量為y，則：$\frac{64x+36.5y}{x+y}$=42，整理可得：x：y=1：4，根據質量守恒定律可知則該反應的化學方程式為：2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl↑+3S↓；
為確定干燥的SO₂和HCl混合氣體中HCl的存在，由于SO₂與干燥的NH₃不反應，而HCl和干燥的NH₃反應生成白煙，所以可把干燥的SO₂和HCl與干燥的NH₃混合，出現白煙，則證明有HCl氣體，故該檢驗方法正確，
故答案為：；2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl↑+3S↓；正確；SO₂與干燥的NH₃不反應，而HCl和干燥的NH₃反應生成白煙．

點評 本題考查了位置、結構與性質關系的綜合應用，題目難度中等，特點各元素為解答關鍵，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的分析、理解能力及綜合應用所學知識的能力，（5）為難點、易錯點，需要根據X、Y的性質推斷二者組成，然后結合質量守恒定律寫出反應的方程式．