Question

4．化合物甲由四种元素组成，撞击甲容易发生爆炸生成三种物质，产物之一是纯净固体单质乙，另两种产物丙和丁是相对分子质量相同的常见气体，其中丁是空气的主要成分之一，3.0g甲发生爆炸反应，生成2.16g乙和标准状况下0.224L丁，其余为丙．回答下列问题：
（1）丁的结构式
（2）甲发生爆炸反应的化学方程式为2AgCNO=2Ag+2CO↑+N₂↑
（3）已知化合物甲中，有两种元素的化合价为最高正价，另两种元素的化合价为最低负价，爆炸反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：4．

Answer 1

分析 丙和丁是相对分子质量相同的常见气体，其中丁是空气的主要成分之一，则丁是N₂，丙为CO，3.0g甲发生爆炸反应，生成2.16g乙和标准状况下0.224L丁，其余为丙，则丙的质量为（3.0-2.16-0.01×28）g=0.56g，即CO的物质的量为0.02mol，所以在甲中C、N、O的原子个数比为1：1：1，化合物由四种元素组成，已知化合物中，有两种元素的化合价为正高价，另两种元素的化合价为最低负价，撞击甲容易发生爆炸生成三种物质，产物之一是纯净固体单质乙，则甲中应有一种金属元素，设甲的化学式为R（CNO）_x，R的相对原子质量为M，根据反应2R（CNO）_x=2R+2xCO+xN₂，有$\frac{2M+84x}{3}$=$\frac{x}{0.01}$，所以M=108x，设x=1，2，3…，当x=1时，M=108，R为银元素，当x取2，3…时，没有对应的金属元素的相对原子质量符合要求，所以甲为AgCNO，据此答题．

解答 解：丙和丁是相对分子质量相同的常见气体，其中丁是空气的主要成分之一，则丁是N₂，丙为CO，3.0g甲发生爆炸反应，生成2.16g乙和标准状况下0.224L丁，其余为丙，则丙的质量为（3.0-2.16-0.01×28）g=0.56g，即CO的物质的量为0.02mol，所以在甲中C、N、O的原子个数比为1：1：1，化合物由四种元素组成，已知化合物中，有两种元素的化合价为正高价，另两种元素的化合价为最低负价，撞击甲容易发生爆炸生成三种物质，产物之一是纯净固体单质乙，则甲中应有一种金属元素，设甲的化学式为R（CNO）_x，R的相对原子质量为M，根据反应2R（CNO）_x=2R+2xCO+xN₂，有$\frac{2M+84x}{3}$=$\frac{x}{0.01}$，所以M=108x，设x=1，2，3…，当x=1时，M=108，R为银元素，当x取2，3…时，没有对应的金属元素的相对原子质量符合要求，所以甲为AgCNO，
（1）根据上面的分析可知，丁为氮气，氮气的结构式为，
故答案为：；
（2）甲发生爆炸反应的化学方程式为 2AgCNO=2Ag+2CO↑+N₂↑，
故答案为：2AgCNO=2Ag+2CO↑+N₂↑；
（3）已知化合物甲中，有两种元素的化合价为最高正价，另两种元素的化合价为最低负价，根据反应2AgCNO=2Ag+2CO↑+N₂↑，爆炸反应中氧化产物为N₂，还原产物为Ag、CO，它们的物质的量之比为1：4，
故答案为：1：4．

点评 本题考查无机物的推断，题目难度较大，注意根据元素守恒和常见物质的性质和存在进行推断，解题的关键是甲物质确定，注意常见金属元素化合价与相对原子质量的关系．