Question

4．下表給出了五種元素的相關(guān)信息，其中A、B、C、D為短周期元素．

元素	相關(guān)信息
A	在常溫、常壓下，其單質(zhì)是氣體，隨著人類對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)和要求的提高，它將成為倍受青睞的清潔燃料．
B	工業(yè)上通過(guò)分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)，其某種同素異形體是保護(hù)地球地表環(huán)境的重要屏障．
C	植物生長(zhǎng)三要素之一，它能形成多種氧化物，其中一種是早期醫(yī)療中使用的麻醉劑．
D	室溫下其單質(zhì)呈粉末固體，加熱易熔化．該單質(zhì)在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰．
E	它是人體不可缺少的微量元素，其單質(zhì)也是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的金屬原材料，常用于制造橋梁、軌道等．

（1）E在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族．
（2）B和D對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物中，穩(wěn)定性強(qiáng)的是H₂O，熔沸點(diǎn)高的是H₂O（用具體的化學(xué)式表示）．
（3）D的單質(zhì)與燒堿水溶液加熱時(shí)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成兩種具有強(qiáng)還原性的陰離子，寫出該反應(yīng)的離子方程式3S+6OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₃^2-+2S^2-+3H₂O．
（4）C與A形成的某一化合物能和C與B形成的另一無(wú)色化合物（這兩種化合物分子中原子個(gè)數(shù)比皆為1：2）一起用作火箭助推劑，寫出兩者發(fā)生反應(yīng)生成無(wú)毒物質(zhì)的化學(xué)方程式2N₂H₄+N₂O₄$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$3N₂+4H₂O．
（5）以上這五種元素組成一種工業(yè)上用途極廣的復(fù)鹽，該物質(zhì)中A、B、C、D、E的質(zhì)量比為5：56：7：16：14．則其水溶液的pH＜7（填“＞”“=”或“＜”），原因是Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺、NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用離子方程式表示）．溶液中離子濃度從大到小的順序?yàn)閏（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c （OH^-）．

Answer 1

分析 由題目信息可知，A為H，B為O，C為N，D為S，E為Fe．
（1）Fe位于第四周期第Ⅷ族；
（2）元素非金屬越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)氫化物越穩(wěn)定，H₂O由于存在分子間氫鍵，熔沸點(diǎn)較H₂S高；
（3）S與NaOH溶液該反應(yīng)生成亞硫酸鈉、硫化鈉與水；
（4）C與A形成的原子個(gè)數(shù)比為1：2的化合物為N₂H₄，C與B形成的原子個(gè)數(shù)比為1：2的化合物為N₂O₄，N₂H₄與N₂O₄反應(yīng)方程式生成氮?dú)馀c水；
（5）根據(jù)質(zhì)量比可得五種元素原子個(gè)數(shù)比為20：14：2：2：1，故此鹽為（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O，溶液中Fe²⁺與NH₄⁺均水解，故溶液顯酸性．

解答 解：由題目信息可知，A為H，B為O，C為N，D為S，E為Fe．
（1）Fe位于第四周期第Ⅷ族，故答案為：第四周期第Ⅷ族；
（2）非金屬性O(shè)＞S，故H₂O和H₂S中，H₂O穩(wěn)定性較強(qiáng)，H₂O由于存在分子間氫鍵，所以熔沸點(diǎn)較H₂S高，
故答案為：H₂O；H₂O；
（3）S與NaOH溶液該反應(yīng)生成亞硫酸鈉、硫化鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：3S+6OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₃^2-+2S^2-+3H₂O，
故答案為：3S+6OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₃^2-+2S^2-+3H₂O；
（4）C與A形成的原子個(gè)數(shù)比為1：2的化合物為N₂H₄，C與B形成的原子個(gè)數(shù)比為1：2的化合物為N₂O₄，N₂H₄與N₂O₄反應(yīng)生成氮?dú)馀c水，反應(yīng)方程式為：2N₂H₄+N₂O₄$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$3N₂+4H₂O，
故答案為：2N₂H₄+N₂O₄$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$3N₂+4H₂O；
（5）根據(jù)質(zhì)量比可得H、O、N、S、Ee元素原子個(gè)數(shù)比為$\frac{5}{1}$：$\frac{56}{16}$：$\frac{7}{14}$：$\frac{16}{32}$：$\frac{14}{56}$=20：14：2：2：1，故此鹽為（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O，溶液中Fe²⁺與NH₄⁺均水解：Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺、NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，故溶液顯酸性，溶液中各離子濃度由大到小排列為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c （OH^-），
故答案為：＜；Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺、NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c （OH^-）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，涉及元素化合物性質(zhì)、元素周期律應(yīng)用、常用化學(xué)用語(yǔ)、物質(zhì)推斷、鹽類水解等，熟練掌握元素化合物性質(zhì)，難度中等．