Question

6．原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同一主族．
（1）X元素在周期表中的位置是第一周期第IA族．
（2）由以上四种元素中的两种组成的分子中，既含极性键又含非极性键的分子化学式是H₂O₂．
（3）由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，离子方程式为8H⁺+2NO₃^-+3Cu=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（4）由X、Y、Z、W四种元素可组成一种离子化合物A．
①已知1mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体．加热条件下A与NaOH溶液反应的离子方程式为NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O．
②又知A既能与盐酸反应，又能与氯水反应．A与氯水反应的离子方程式为SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．
（5）由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B，1mol B中含有6mol结晶水．对化合物B进行如下实验：
a．取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热，产生无色刺激性气味气体和白色沉淀．白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色．
b．另取B的溶液，加入过量BaCl₂溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解．①B的化学式为（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O．
②已知1mol/L 100mL B的溶液能与1mol/L 20mL KMnO₄溶液（硫酸酸化）恰好反应．该反应的离子方程式为5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，在周期表中X是原子半径最小的元素，则X为H元素；Z、W位于同主族，设Z的原子序数为x，则W的原子序数为x+8，Y、Z左右相邻，Y的原子序数为x-1，由四种元素的原子序数之和为32，则1+（x-1）+x+（x+8）=32，解得x=8，即Y为N元素，Z为O元素，W为S元素．
（1）H元素处于第一周期IA族；
（2）由H与O组成的某化合物H₂O₂中存在极性键、非极性键；
（3）由H、N、O、S四种元素中的三种组成的一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，该酸为硝酸，稀硝酸与Cu 反应生成硝酸铜、NO与水；
（4）由H、N、O、S四种元素组成的一种离子化合物A：
①1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体，说明该物质阳离子为NH₄⁺，且1molA中含有2molNH₄⁺，则A为硫酸铵或亚硫酸铵，铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气；
②A既能与盐酸反应，又能与氯水反应，故A为亚硫酸铵，亚硫酸铵与足量的盐酸反应生成氯化铵、二氧化硫与水；
（5）①由H、N、O、S和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B，由B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和无色刺激性气味气体．过一段时间白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色可知B中含有Fe²⁺、NH₄⁺，另取B的溶液，加入过量BaCl₂溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解，则B中含有硫酸根离子，又1mol B中含有6mol结晶水，令B的化学式为x（NH₄）₂SO₄•yFeSO₄•6H₂O，结合其相对分子质量确定；
②溶液中Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，根据电子转移守恒计算Mn元素在还原产物中的化合价，进而确定还原产物，配平书写离子方程式．

解答 解：原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，在周期表中X是原子半径最小的元素，则X为H元素；Z、W位于同主族，设Z的原子序数为x，则W的原子序数为x+8，Y、Z左右相邻，Y的原子序数为x-1，由四种元素的原子序数之和为32，则1+（x-1）+x+（x+8）=32，解得x=8，即Y为N元素，Z为O元素，W为S元素．
（1）X为H元素，位于元素周期表中第一周期第IA族，
故答案为：第一周期第IA族；
（2）由以上四种元素中的两种组成的分子中，既含极性键又含非极性键的分子化学式是：H₂O₂等，
故答案为：H₂O₂；
（3）由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，则该酸为硝酸，稀硝酸与Cu 反应生成硝酸铜、NO与水，反应离子方程式为8H⁺+2NO₃^-+3Cu=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：8H⁺+2NO₃^-+3Cu=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）①X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物中的阳离子为NH₄⁺，阴离子为硫酸根离子、硫酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子，但1mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体，则1molA中含有2molNH₄⁺，则A为硫酸铵或亚硫酸铵，铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气，反应离子方程式为NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
故答案为：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
②又知A既能与盐酸反应，又能与氯水反应，故A为亚硫酸铵，氯气氧化亚硫酸根为硫酸根，反应离子方程式SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，
故答案为：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；
（5）①由H、N、O、S和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B，由B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和无色刺激性气味气体．过一段时间白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色可知B中含有Fe²⁺、NH₄⁺，另取B的溶液，加入过量BaCl₂溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解，则B中含有硫酸根离子，又1mol B中含有6mol结晶水，令B的化学式为x（NH₄）₂SO₄•yFeSO₄•6H₂O，则：（96+36）x+（96+56）y+108=392，则x=y=1，故B的化学式为：（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O，
故答案为：（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O；
②B的物质的量为0.1L×1mol/L=0.1 mol，溶液中Fe²⁺为0.1mol，被氧化为Fe³⁺，高锰酸根离子的物质的量为0.02L×1mol/L=0.02 mol，设Mn元素在还原产物中化合价为a，根据电子转移守恒，0.1mol×（3-2）=0.02mol×（7-a），解得a=2，即含有生成Mn²⁺，故离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

点评 本题考查位置结构性质的应用、无机物推断等，明确Y、Z、W的位置及原子序数的关系来推断元素是关键，需要学生熟练掌握元素化合物性质，难度中等．