Question

1886年，德国夫赖堡（Frieberg）矿业学院的一位教授在分析夫赖堡附近发现的一种新矿石（以X表示，X为整比化合物）的时候，发现其中有一种当时未知的新元素（以Y表示，在X中Y的化合价为+4），并通过实验验证了自己的推断。经分析，X中含有银元素（化合价为+1）和硫元素（化合价为-2），其中Ag的质量分数为76．53%。在氢气流中加热X，可得到Ag2S、H2S和Y的低价硫化物（Y的化合价为+2）。如果在200℃和100kPa条件下完全转化16．0g的X需要0．557L的氢气。根据上面的描述：

（1）计算Y的摩尔质量并指出Y在元素周期表中的位置

（2）写出X的化学式

（3）写出氢气和X反应的化学方程式

 

Answer 1

（1）M(Y)=73 g· mol－1 第四周期ⅣA族

（2）X：Ag8GeS6 （3）Ag8GeS6＋H24Ag2S＋GeS＋H2S

【解析】

试题分析：（1）设X的化学式为Ag2aYbSa＋2b （或a Ag2S·bYS2）

216a/M(X)=0.7653 M(X)=216a/0.7653 1分

参加反应的H2的物质的量是n(H2)＝100×0．557/473×8．31＝0．01417mol（1分）

Ag2aYbSa＋2b ＋ bH2＝aAg2S＋bYS＋bH2S（1分）

216a/0.7653 b

16.0 0.01417

a/b＝4.00，因X是整比化合物，a、b都是正整数，得a＝4，b＝1，

M(Y)=73 g· mol－1（2分）

查元素周期表可得Y为Ge元素，它的位置是第四周期ⅣA族（1分）

（2）X：Ag8GeS6（2分）

（3）Ag8GeS6＋H24Ag2S＋GeS＋H2S（2分）

考点：元素周期表和摩尔质量的计算。