Question

2．已知A、B、C均为短周期元素形成的单质，且元素A、B同周期，A元素原子半径大于B元素原子半径，在一定条件下单质A和单质B、单质A和C都按物质的量2：1反应，分别生成X和Y，在产物中B、C两元素呈负价．
分别取3份完全相同且质量均为1.52g由单质A和单质B组成的混和物进行下列实验：
①在第一份样品中加入过量盐酸，充分搅拌后在标准状况下放出0.896L H₂，残留不溶于酸的固体0.56g
②在第二份样品中加入过量浓NaOH溶液，微热充分反应后在标准状况下放出0.896L H₂残留不溶于碱的固体0.96g
③将第三份样品隔绝空气加强热生成化合物X，将X投入稀盐酸中，X溶解且放出在空气中能自燃的气体a L
根据上述题给信息和实验记录解答下列问题
（1）写出下列元素的名称：A：镁；C：碳；
（2）混和物中B的质量分数是：36.84%
（3）计算：a=0.448．

Answer 1

分析 由①②可得A，B一个只溶解于酸，另外个只溶解于碱，并且溶解于酸的质量为0.96g，溶解于碱的质量为0.56g，溶解于酸与溶解于碱放出H₂都为0.04mol，A、B、C均为短周期元素形成的单质，且元素A、B同周期，A元素原子半径大于B元素原子半径，在一定条件下单质A和单质B、单质A和C都按物质的量2：1反应，分别生成X和Y，在产物中B、C两元素呈负价，所以A为Mg、B 为Si、C为C；①中反应为Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，②中反应为Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑，③中反应为Si+2Mg$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Mg₂Si，Mg₂Si+4HCl=SiH₄↑+2MgCl₂，SiH₄+2O₂=SiO₂+2H₂O，以此分析．

解答 解：（1）由①②可得A，B一个只溶解于酸，另外个只溶解于碱，并且溶解于酸的质量为0.96g，溶解于碱的质量为0.56g，溶解于酸与溶解于碱放出H₂都为$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，
①中反应Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
       24g           1mol
      0.96g         0.04mol
②中反应Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑
       28g                  2mol
      0.56g                0.04mol
③中反应为Si+2Mg$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Mg₂Si，Mg₂Si+4HCl=SiH₄↑+2MgCl₂，SiH₄+2O₂=SiO₂+2H₂O，
A、B、C均为短周期元素形成的单质，且元素A、B同周期，A元素原子半径大于B元素原子半径，在一定条件下单质A和单质B、单质A和C都按物质的量2：1反应，分别生成X和Y，在产物中B、C两元素呈负价，所以A为Mg、B为Si、C为C；
故答案为：镁；碳；
（2）混合物中B的质量分数为：$\frac{0.56g}{1.52g}$×100%=36.84%，
故答案为：36.84%；
（3）n（Mg）=$\frac{0.96g}{24g/mol}$=0.04mol，
n（Si）=$\frac{0.56g}{28g/mol}$=0.02mol，
 Si+2Mg$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Mg₂Si
 1  2         1
0.02 0.04    0.02
Mg₂Si+4HCl=SiH₄↑+2MgCl₂，
1           1
0.02mol    0.02mol
SiH₄+2O₂=SiO₂+2H₂O
标准状况下，V=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=aL，
因此a=0.448，
故答案为：0.448．

点评 本题考查无机推断，侧重于分析能力和计算能力的考查，能够根据元素所在周期表中的位置和元素构成物质的性质推算出元素种类是关键，题目难度中等．