Question

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位于同主族．
（1）X、Y元素形成18电子的物质的结构式是

 

．
（2）含W的一种二价阴离子与X的阳离子反应既产生气体又产生淡黄色沉淀，此反应的离子反应方程式为

 

．
（3）比较Y、Z元素形成常见气态氢化物的沸点：

 

＞

 

（写化学式）
（4）由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种二元强酸，向其稀溶液中加入铜，无明显现象，再向此混合体系中逐滴加入由上述四种元素组成的一种盐的稀溶液，会将铜溶解，盐中的阴离子完全转化为一种无色气体，请写出此反应的化学反应方程式：

 

．
（5）由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物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．②又知A既能与盐酸反应，又能与氯水反应，写出A与氯水反应的离子方程式：

 

．
（6）由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的相对分子质量为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；
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

 

．
②B水溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为：

 

．
③已知理论上1mol?L^-1 100mL B的溶液能与1mol?L^-1 20mL KMnO₄溶液恰好完全反应，但是在用已知浓度酸性高锰酸钾溶液滴定B的溶液以测定Fe含量的过程中，往往所用酸性高锰酸钾溶液的体积偏小（基本操作均正确）．以下对上述现象分析合理的是：

 

．
A．高锰酸钾在酸性条件下与此反应中的还原产物反应
B．滴定前此样品已经部分变质
C．在滴定过程中空气中成分与亚铁离子反应
D．酸性高锰酸钾溶液中含其他氧化剂．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

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，则Y为N元素、Z为O元素、W为S元素，据此进行解答．

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，则Y为N元素、Z为O元素、W为S元素，
（1）X为H元素、Y为N元素，二者形成的18电子的化合物为N₂H₄，分子中含有4个氮氢键和1个氮氮键，其结构式为：，
故答案为：；
（2）W为S元素、X为H元素，含W的一种二价阴离子与X的阳离子反应既产生气体又产生淡黄色沉淀，该阴离子为S₂O₃^2-，该反应为S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O，
故答案为：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O；
（3）Y为N、Z为O元素，二者氢化物分别为氨气和水，氨气和水分子间都存在氢键，由于水分子中氢键强于氨气，则H₂O的沸点大于NH₃，
故答案为：H₂O；NH₃；
（4）由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种二元强酸，向其稀溶液中加入铜，无明显现象，该酸为H₂SO₄，再向此混合体系中逐滴加入由上述四种元素组成的一种盐的稀溶液，会将铜溶解，盐中的阴离子完全转化为一种无色气体，该盐为硝酸铵，无色气体为NO，该反应的化学方程式为：3Cu+2NH₄NO₃+4H₂SO₄=2NO↑+（NH₄）₂SO₄+4H₂O+3CuSO₄，
故答案为：3Cu+2NH₄NO₃+4H₂SO₄=2NO↑+（NH₄）₂SO₄+4H₂O+3CuSO₄；
（5）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；A既能与盐酸反应，又能与氯水反应，故A为亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯水反应的离子方程式为：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2H⁺+2Cl^-，
故答案为：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2H⁺+2Cl^-；
（6）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，设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；
②（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O溶液中，铵根离子部分水解，溶液显示酸性，则该溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
③A．若高锰酸钾在酸性条件下与此反应中的还原产物反应，则应该消耗的酸性高锰酸钾溶液的体积偏大，故A错误；
B．滴定前此样品已经部分变质，则滴定过程中消耗的酸性高锰酸钾溶液的体积会偏小，故B正确；
C．在滴定过程中空气中成分与亚铁离子反应，会导致消耗高锰酸钾溶液体积偏小，故C正确；
D．酸性高锰酸钾溶液中含其他氧化剂，该氧化剂氧化了亚铁离子，导致消耗的高锰酸钾溶液体积偏小，故D正确；
故答案为：BCD．

点评：本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度较大，正确推断各元素为解答关键，试题题量较大、知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．