Question

12．原子序数依次增大的 A、B、C、D、E五种位于不同短周期的元素，可以两两形成多种原子个数比均为 1：1的化合物，其中的甲、乙、丙、丁4种化合物中有两种属于离子化合物．A、B的原子序数之和是元素D的一半，B既是蛋白质的重要组成成分，也是某种化肥的组成成分．只有 C为金属元素，焰色反应呈黄色．请回答下列问题：
（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，其相对分子质量在170～190之间，且D的质量分数约为70%，则该化合物的化学式为S₄N₄．
（3）A和B形成的化合物乙为B₄A₄在一定条件下可以电离出两种离子，其中一种为  10e^-的离子，写出该物质一定条件下的电离方程式N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-．
（4）化合物 C₂D溶液在空气中长期放置会变质生成丙C₂D₂，用化学方程式表示 C₂D溶液在空气中的变质生成丙过程4Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2Na₂S₂．
（5）D和E 形成的化合物丁中所有原子均满足8电子稳定结构，写出该化合物的电子式．该物质遇水剧烈反应，产生有刺激性气味的混合气体X和Y，同时还有固体单质产生，X是一种能使品红溶液褪色的气体，Y在标准状态下的密度为1.63g/L，该混合气体相对于H₂的密度为21，写出上述过程对应的化学方程式2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl↑+3S↓．某研究性小组同学开动脑筋，为确定干燥的X 和Y混合气体中Y的存在，设计方案如下：把干燥的X和Y与干燥的NH₃混合，出现白烟，则证明有Y气体．你认为此方案正确 （填正确，不正确），理由是SO₂与干燥的NH₃不反应，而HCl和干燥的NH₃反应生成白烟．

Answer 1

分析 B既是蛋白质的重要组成成分，也是某种化肥的组成成分，则B为N元素；C为金属元素，焰色反应呈黄色，则C为Na元素；A、B的原子序数之和是元素D的一半，且D的原子序数小于18，则A只能为H元素，D的原子序数为：2（1+7）=16，则D为S元素；E能够形成化合物的短周期元素，其原子序数大于S，所以E为Cl元素，据此结合元素周期律知识进行解答．

解答 解：B既是蛋白质的重要组成成分，也是某种化肥的组成成分，则B为N元素；C为金属元素，焰色反应呈黄色，则C为Na元素；A、B的原子序数之和是元素D的一半，且D的原子序数小于18，则A只能为H元素，D的原子序数为：2（1+7）=16，则D为S元素；E能够形成化合物的短周期元素，其原子序数大于S，所以E为Cl元素，
（1）E为Cl元素，原子序数为17，位于周期表中第三周期第ⅤⅡA族，
故答案为：第三周期第ⅤⅡA族；
（2）B为N元素，D为S元素，形成的化合物中，S的质量分数约为70%，则N的质量分数为30%，则S和N原子个数比为：$\frac{70%}{32}$：$\frac{30%}{14}$=1：1，其相对分子质量在170～190之间，设化学式为（SN）_x，则170＜46x＜190，则x只能为4，所以二者形成的化合物的分子式为：S₄N₄，
故答案为：S₄N₄；
（3）B₄A₄为N₄H₄，N₄H₄电离生成两种离子，其中一种为10电子的NH₄⁺，依据N元素与H元素守恒得知另外一种离子应为N₃^-，该电离方程式为：N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-，
故答案为：N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-；
（4）C₂D为Na₂S，Na₂S溶液在空气中长期放置，与氧气反应会生成Na₂S₂，则Na₂S溶液在空气中变质过程的化学方程式为：4Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2Na₂S₂，
故答案为：4Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2Na₂S₂；
（5）D、E两元素分别为S和Cl，按原子个数比1：1组成化合物丁且各原子均满足8电子的稳定结构，其化学式为S₂Cl₂，其电子式为；S₂Cl₂遇水剧烈反应，产生有刺激性气味的混合气体X和Y，同时还有固体单质产生，X是一种能使品红溶液褪色的气体，则X为二氧化硫；Y在标准状态下的密度为1.63g/L，Y的摩尔质量为：1.63g/L×22.4L/mol=36.5，则Y为HCl，根据化合价变化可知，单质为S，
该混合气体相对于H₂的密度为21，混合气体的平均相对分子质量为：2×21=42，
设混合气体中二氧化硫的物质的量为x，HCl为的物质的量为y，则：$\frac{64x+36.5y}{x+y}$=42，整理可得：x：y=1：4，根据质量守恒定律可知则该反应的化学方程式为：2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl↑+3S↓；
为确定干燥的SO₂和HCl混合气体中HCl的存在，由于SO₂与干燥的NH₃不反应，而HCl和干燥的NH₃反应生成白烟，所以可把干燥的SO₂和HCl与干燥的NH₃混合，出现白烟，则证明有HCl气体，故该检验方法正确，
故答案为：；2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+4HCl↑+3S↓；正确；SO₂与干燥的NH₃不反应，而HCl和干燥的NH₃反应生成白烟．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，特点各元素为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及综合应用所学知识的能力，（5）为难点、易错点，需要根据X、Y的性质推断二者组成，然后结合质量守恒定律写出反应的方程式．