题目内容

16．原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种短周期元素，可以两两形成多种原子个数比为1：1的化合物，其中的甲、乙、丙、丁4种化合物有两种属于离子化合物．A、B的原子序数之和是元素D的一半．B既是组成蛋白质的必要元素，也是某些化肥的组成元素．只有C为金属元素，焰色反应呈黄色．请回答下列问题：
（1）元素E 的原子结构示意图为．
（2）B和D形成的化合物甲，其相对分子质量在170～190之间，且D的质量分数约为70%，则该化合物的化学式为N4S4．
（3）A和B形成的化合物乙为B4A4，在一定条件下可以电离出两种离子，其中一种为10e-的离子，该物质一定条件下的电离方程式为N4H4=NH4++N3-．
（4）化合物C2D溶液在空气中长期放置会变质生成丙C2D2，用化学方程式表示该过程4Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2Na2S2．
（5）D和E形成的化合物丁中所有原子均满足8电子稳定结构，该化合物的电子式为；该物质遇水剧烈反应，产生有刺激性气味的混合气体X和Y，同时还有固体单质产生，已知X是能使品红褪色的气体，Y在标准状态下的密度为1.63g/L，该混合气体相对于H2的密度为21，上述过程对应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+4HCl+3S↓．
某研究小组同学为确定干燥的X和Y混合气体中Y 的存在，设计方案如下：把干燥的X和Y与干燥的NH3混合，出现白烟，则证明有Y气体，你认为此方案正确（填“正确”或“不正确”），理由是干燥的二氧化硫不与氨气反应，但干燥的氯化氢与氨气反应生成白烟．

分析 原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种短周期元素，只有C为金属元素，焰色反应呈黄色，则C为Na；B既是组成蛋白质的必要元素，也是某些化肥的组成元素，B为N元素；A、B的原子序数之和是元素D的一半，若A处于第二周期，A、B原子序数之和最小为10，D的原子序数最小为20，D不是短周期元素，故A为H元素，D为S元素，E为Cl．
（1）E为Cl元素，原子核外有17个电子，有3个电子层，各层电子数为2、8、7；
（2）N、S两元素组成的化合物，根据硫元素质量分数与相对分子质量范围确定S原子数目，化合物中S、N原子数目之比为1：1，进而确定分子式；
（3）A和B形成的化合物乙为N4H4，在一定条件下可以电离出两种离子，其中一种为10e-的离子，应为NH4+，另外的阴离子为N3-；
（4）化合物Na2S溶液在空气中长期放置会变质生成Na2S2，反应中S元素化合价升高，只能是氧元素化合价降低，应有NaOH生成；
（5）D和E形成的化合物丁中所有原子均满足8电子稳定结构，S原子最外层需要2个电子，Cl原子最外层需要1个电子，则D为S2Cl2；
该物质遇水剧烈反应，产生有刺激性气味的混合气体X和Y，同时还有固体单质产生，固体单体为S，X能使品红溶液褪色的气体，Y在标准状态下的密度为1.63g/L，Mr（Y）=1.63×22.4=36.5，则X为SO2、Y为HCl，该混合气体相对于H2的密度为21，混合气体平均相对分子质量为42，由十字交叉法可知，SO2、HCl的物质的量之比为（42-36.5）：（64-42）=1：4，进而配平书写化学方程式；
干燥的二氧化硫不与氨气反应，但干燥的氯化氢与氨气反应．

解答 解：原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种短周期元素，只有C为金属元素，焰色反应呈黄色，则C为Na；B既是组成蛋白质的必要元素，也是某些化肥的组成元素，B为N元素；A、B的原子序数之和是元素D的一半，若A处于第二周期，A、B原子序数之和最小为10，D的原子序数最小为20，D不是短周期元素，故A为H元素，D为S元素，E为Cl．
（1）E为Cl元素，原子核外有17个电子，有3个电子层，各层电子数为2、8、7，原子结构示意图为，故答案为：；
（2）N、S两元素组成的化合物甲其相对分子质量在170～190之间，且D的质量分数约为70%，则甲分子中S原子数目：$\frac{190×70%}{32}$＞N（S）＞$\frac{170×70%}{32}$，则N（S）=4，化合物中S、N原子数目之比为1：1，则甲为N4S4，故答案为：N4S4；
（3）乙为N4H4，在一定条件下可以电离出两种离子，其中一种为10e-的离子，应为NH4+，另外的阴离子为N3-，故电离方程式为：N4H4=NH4++N3-，故答案为：N4H4=NH4++N3-；
（4）化合物Na2S溶液在空气中长期放置会变质生成Na2S2，反应中S元素化合价升高，只能是氧元素化合价降低，应有NaOH生成，反应方程式为：4Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2Na2S2，
故答案为：4Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2Na2S2；
（5）D和E形成的化合物丁中所有原子均满足8电子稳定结构，S原子最外层需要2个电子，Cl原子最外层需要1个电子，则D为S2Cl2，分子中S原子之间形成1对共用电子对，S原子与Cl之间形成1对共用电子对，电子式为：；
该物质遇水剧烈反应，产生有刺激性气味的混合气体X和Y，同时还有固体单质产生，固体单体为S，X能使品红溶液褪色的气体，Y在标准状态下的密度为1.63g/L，Mr（Y）=1.63×22.4=36.5，则X为SO2、Y为HCl，该混合气体相对于H2的密度为21，混合气体平均相对分子质量为42，由十字交叉法可知，SO2、HCl的物质的量之比为（42-36.5）：（64-42）=1：4，反应方程式为：2S2Cl2+2H2O=SO2↑+4HCl+3S↓；
干燥的二氧化硫不与氨气反应，但干燥的氯化氢与氨气反应生成白烟，故实验方案正确，
故答案为：；2S2Cl2+2H2O=SO2↑+4HCl+3S↓；正确，干燥的二氧化硫不与氨气反应，但干燥的氯化氢与氨气反应生成白烟．

点评 本题考查元素化合物推断，涉及物质均不是中学常见物质，注意充分利用问题中的信息进行分析解答，侧重考查学生综合运用知识的能力，难度中等．

练习册系列答案
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（5）干燥管E中盛有碱石灰（CaO+NaOH），除吸收未反应的氯气外，还有一个作用是防止空气中的水进入D中．

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