题目内容

18.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元素是H.
(2)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3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O
.
(3)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.写出加热条件下A与NaOH溶液反应的离子方程式NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2O+NH3↑.
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SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+.
(4)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(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O.
②已知1mol•L-1 100mL B的溶液能与1mol•L-1 20mL KMnO4溶液(硫酸酸化)恰好完全反应.写出反应的离子方程式5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O.

分析 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,则X为H元素;Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族,故Y、Z、W原子序数之和为31,设Z的原子序数为a,则Y的原子序数为a-1,W的原子序数为a+8,故a-1+a+a+8=31,a=8,故Z为O、Y为N、W为S,
(1)根据分析可知X为氢元素;
(2)常见元素氢、氧、氮、硫形成的化合物,属于强酸且与铜反应的为硝酸,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水;
(3)氢、氧、氮、硫形成的化合物,根据题目要求,判断铵根离子的数量和硫酸根、亚硫酸根离子的量,并写相应的方程式;
(4)氢、氮、氧、硫、铁形成的化合物,根据有气体放出,有白色沉淀生成,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,可以确定有铵根离子和亚铁离子,根据与氯化钡反应生成沉淀,且沉淀不溶于硝酸,可以判断含有硫酸根离子,根据含结晶水的量和相对分子质量可以得出化学式.

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,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,则X为H元素;Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族,故Y、Z、W原子序数之和为31,设Z的原子序数为a,则Y的原子序数为a-1,W的原子序数为a+8,故a-1+a+a+8=31,a=8,故Z为O、Y为N、W为S,
(1)根据分析可知,X为H元素,
故答案为:H;
(2)由氢、氮、氧、硫中的三种组成的能与铜反应的强酸为硝酸,反应的离子方程式为:3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)①由氢、氮、氧、硫组成的离子化合物可能为硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵等,1 mol生成气体2 mol说明一分子这种离子化合物中含有2分子铵根离子,铵根离子与氢氧根离子反应方程式为NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2O+NH3↑,
故答案为:NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2O+NH3↑;
②此种化合物与氯气反应说明为亚硫酸根离子,故此种化合物为亚硫酸铵,与氯气反应的离子方程式为②SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+,
故答案为:SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;
(4)①B中含有氢、氮、氧、硫、铁五种元素,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,说明B中有亚铁离子和铵根离子,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,说明有硫酸根离子,1mol B中含有6mol结晶水,说明B带六个结晶水,由相对分子质量为392可知道分子式只能为(NH4)2Fe (SO4)2•6H2O,
故答案为:(NH4)2Fe (SO4)2•6H2O; 
②B的物质的量为0.1 mol,高锰酸根离子的物质的量为0.02 mol,说明亚铁离子与高锰酸根离子以5:1的比例恰好完全反应,故离子方程式为②5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,
故答案为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O.

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的应用,题目难度中等,正确推断各元素为解答关键,注意熟练掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用能力.

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