题目内容

7．（I）由短周期元素构成的A～E五种物质中都含有同一种元素，B为单质．
A→B$\stackrel{O_{2}}{→}$C$\stackrel{O_{2}}{→}$D$\stackrel{H_{2}O}{→}$E
（1）若E为强酸且B为固体，请画出B的原子结构示意图，A既能与强酸又能与强碱反应，且都能产生气体，请画出A的电子式为或．
（2）若E为强碱且B为固体，请写出D→E的离子方程式2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑．
（I I）无机盐A因具有强氧化性而在工业中有着广泛的用途，被广泛地用于蓄电池工业；它还用作聚合的引发剂、纤维工业的脱浆剂等等．研究表明无机盐A仅由四种短周期元素组成，其相对分子质量为228，原子个数比为1：4：1：4．将22.8gA与水共热，生成一种有特殊臭味可用于饮用水消毒的气体单质B和某强酸的酸式盐溶液C，将所得的C溶液分成两等份，一份中加入足量的BaCl2溶液，产生23.3g白色沉淀；另一份溶液中加入足量的NaOH溶液加热后能产生有刺激性气味的气体D2.24L（标准状况下测得）．请推测并回答：
（1）试写出无机盐A与水共热的化学方程式3（NH4）2S2O8+3H2O=6NH4HSO4+O3↑．
（2）如图是某品牌气体B发生器，它可消除汽车、房间、客厅的环境污染物气体D而得到无污染的气体单质E，请写出E的结构式
（3）实验室可通过低温电解B溶液制备A．写出该电解反应的阳极电极反应式2SO4-2e-=S2O82-．
（4）A氧化能力强，对环境友好，可用于脱硝、脱硫．在碱性条件下，A氧化NO2的离子方程式S2O82-+2NO2+4OH-=2SO42-+2NO3-+2H2O．
（5）A溶液与铜反应时先慢后快．某同学认为除反应放热这一因素外，还有一种可能是反应生成的Cu2+对后续反应起催化作用，为此他设计了如下实验方案：取少量铜粉置于试管中，先加入少量CuSO4溶液，再加入A溶液，振荡，观察现象．若加入硫酸铜溶液的反应快，说明Cu2+起了催化作用，反之Cu2+不起作用．
写出A与铜反应的化学方程式（NH4）2S2O8+Cu=（NH4）2SO4+CuSO4，判断该同学设计的验证方法合理性并说明理由不合理，反应速率加快也可能是SO42-起催化作用．

分析 （I）由短周期元素构成的A～E五种物质中都含有同一种元素，B为单质，
（1）若E为强酸且B为固体，可知B为S，A既能与强酸又能与强碱反应，且都能产生气体，说明为硫化铵或硫氢化铵，为盐属于离子化合物；
（2）若E为强碱且B为固体，可知B为Na，D为过氧化钠，E为NaOH；
（II）将22.8gA与水共热，生成一种有特殊臭味可用于饮用水消毒的气体单质B和某强酸的酸式盐溶液C，B为O3，将所得的C溶液分成两等份，一份中加入足量的BaCl2溶液，产生23.3g白色沉淀，白色沉淀为BaSO4，物质的量为$\frac{2.3g}{233g/mol}$=0.1mol；另一份溶液中加入足量的NaOH溶液加热后能产生有刺激性气味的气体D2.24L（标准状况下测得），n（NH3）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，研究表明无机盐A仅由四种短周期元素组成，其相对分子质量为228，n（A）=$\frac{22.8g}{228g/mol}$=0.1mol，原子个数比为1：4：1：4，则可知N、S的物质的量比为1：1，A中含铵根离子，含H、O为4：4，则A的分子式为（NH4）2S2O8，C为NH4HSO4，以此来解答．

解答 解：（I） 由短周期元素构成的A～E五种物质中都含有同一种元素，B为单质，B可发生连续氧化反应，
（1）若E为强酸且B为固体，可知B为S，其原子结构示意图为，A既能与强酸又能与强碱反应，且都能产生气体，说明为硫化铵或硫氢化铵，其电子式为
或，
故答案为：；或；
（3）若E为强碱且B为固体，可知B为Na，D为过氧化钠，E为NaOH，则D→E的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，
故答案为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑；
（II）将22.8gA与水共热，生成一种有特殊臭味可用于饮用水消毒的气体单质B和某强酸的酸式盐溶液C，B为O3，将所得的C溶液分成两等份，一份中加入足量的BaCl2溶液，产生23.3g白色沉淀，白色沉淀为BaSO4，物质的量为$\frac{2.3g}{233g/mol}$=0.1mol；另一份溶液中加入足量的NaOH溶液加热后能产生有刺激性气味的气体D2.24L（标准状况下测得），n（NH3）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，研究表明无机盐A仅由四种短周期元素组成，其相对分子质量为228，n（A）=$\frac{22.8g}{228g/mol}$=0.1mol，原子个数比为1：4：1：4，则可知N、S的物质的量比为1：1，A中含铵根离子，含H、O为4：4，则A的分子式为（NH4）2S2O8，C为NH4HSO4，
（1）A与水共热的化学方程式为3（NH4）2S2O8+3H2O=6NH4HSO4+O3↑，故答案为：3（NH4）2S2O8+3H2O=6NH4HSO4+O3↑；
（2）臭氧与氨气反应生成的单质E为氮气，其结构式为，故答案为：；
（3）低温电解B溶液制备A，则阳极上硫酸根离子失去电子，阳极反应为2SO4-2e-=S2O82-，故答案为：2SO4-2e-=S2O82-；
（4）碱性条件下，A氧化NO2的离子方程式为S2O82-+2NO2+4OH-=2SO42-+2NO3-+2H2O，故答案为：S2O82-+2NO2+4OH-=2SO42-+2NO3-+2H2O；
（5）A与铜反应的化学方程式为（NH4）2S2O8+Cu=（NH4）2SO4+CuSO4，该同学的验证方法不合理，因为加入CuSO4溶液，反应速率加快也可能是SO42-起催化作用，故答案为：（NH4）2S2O8+Cu=（NH4）2SO4+CuSO4；不合理，反应速率加快也可能是SO42-起催化作用．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握元素化合物知识、离子反应及物质推断等为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意元素化合物知识与反应原理的综合应用，题目难度较大．

练习册系列答案
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物质
实验		a（液体）b（固体）c（液体）
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D稀HNO3Cu片H2O
A．AB．BC．CD．D
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A．①②③B．②C．②④D．②④⑤

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