Question

3．下表给出了五种元素的相关信息，其中A、B、C、D为短周期元素．根据以下信息填空：

元素	相关信息
A	在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料
B	工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障
C	植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂
D	室温下其单质为淡黄色粉末状固体，加热易熔化．该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
E	它在地壳中储量丰富，是人体不可缺少的微量元素之一．其单质为银白色固体，是工农业生产中不可或缺的金属材料，常用于机械制备、建筑等行业

（1）C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物（这两种化合物分子中原子个数比皆为1：2）一起用作火箭助推剂，两者发生反应生成无毒物质，写出上述化学反应方程式：2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4H₂O．
（2）化合物X是元素D的最高价氧化物的水化物，X在水中的电离方程为H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-；常温下，E的单质与化合物X反应生成盐Y，Y的化学式是FeSO₄．化合物Z仅由元素D和E组成，2Z+2H₂O+7O₂═2X+2Y，产物中n（X）：n（Y）=1：1，写出并配平上述方程式：2FeS₂+2H₂O+7O₂═2FeSO₄+2H₂SO₄．
（3）盐Y受强热会发生分解反应，其气体产物由元素D的氧化物组成，请设计一个可行的定性实验，验证其气体产物中所含元素D的氧化物的组成将气体产物通入品红溶液，如果品红溶液褪色，则含有SO₂，反之则无SO₂．取适量吸收液于试管，滴加适量盐酸酸化，再滴加BaCl₂，如有白色沉淀生成，则含有SO₃，反之则无SO₃．

Answer 1

分析 A在常温、常压下，其单质是气体，它将成为备受青睐的清洁燃，则A为H元素；工业上通过分离液态空气获得B单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障，则B为O元素；C是植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂，则C为N元素；室温下D的单质为淡黄色粉末状固体，加热易熔化．该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，则D为S元素；E在地壳中储量丰富，是人体不可缺少的微量元素之一．其单质为银白色固体，是工农业生产中不可或缺的金属材料，常用于机械制备、建筑等行业，则E为Fe．

解答 解：A在常温、常压下，其单质是气体，它将成为备受青睐的清洁燃，则A为H元素；工业上通过分离液态空气获得B单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障，则B为O元素；C是植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂，则C为N元素；室温下D的单质为淡黄色粉末状固体，加热易熔化．该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，则D为S元素；E在地壳中储量丰富，是人体不可缺少的微量元素之一．其单质为银白色固体，是工农业生产中不可或缺的金属材料，常用于机械制备、建筑等行业，则E为Fe．
（1）N与H形成的某一化合物能和N与O形成的另一无色化合物（这两种化合物分子中原子个数比皆为1：2）一起用作火箭助推剂，分别为N₂H₄、N₂O₄，两者发生反应生成无毒物质，反应生成氮气与水，该反应化学反应方程式：2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4H₂O，
故答案为：2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4H₂O；
（2）化合物X是元素S的最高价氧化物的水化物，则X为H₂SO₄，在水中的电离方程为 H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-；常温下，Fe的单质与化合物H₂SO₄反应生成盐Y为FeSO₄．化合物Z仅由元素S和Fe组成，产物中n（H₂SO₄）：n（FeSO₄）=1：1，由元素守恒可知Z为FeS₂，配平上述方程式：2FeS₂+2H₂O+7O₂═2FeSO₄+2H₂SO₄，
故答案为：H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-；FeSO₄；2、2、7、2、2；2FeS₂+2H₂O+7O₂═2FeSO₄+2H₂SO₄；
（3）盐FeSO₄受强热会发生分解反应，其气体产物由元素D（硫）的氧化物组成，设计一个可行的定性实验，验证其气体产物中所含元素D的氧化物的组成：将气体产物通入品红溶液，如果品红溶液褪色，则含有SO₂，反之则无SO₂．取适量吸收液于试管，滴加适量盐酸酸化，再滴加BaCl₂，如有白色沉淀生成，则含有SO₃，反之则无SO₃，
故答案为：将气体产物通入品红溶液，如果品红溶液褪色，则含有SO₂，反之则无SO₂．取适量吸收液于试管，滴加适量盐酸酸化，再滴加BaCl₂，如有白色沉淀生成，则含有SO₃，反之则无SO₃．

点评 本题考查结构性质位置关系综合应用，涉及元素化合物知识、氧化还原反应、实验方案设计等，需要学生具备扎实的基础，难度中等．