Question

(14分)無機物A是一種固體，熔點178℃，30℃以下為淺黃色。經測定A（相對分子質量為184）含兩種元素，原子個數比為1:1。隔絕空氣迅速加熱A將發生爆炸，爆炸后殘留物B呈淡黃色。該淡黃色物質在空氣中加熱會燃燒并產生刺激性氣味。在一定條件下，6.18g液體SCl₂和2.72g氣體C恰好完全反應生成A和單質B及6.42克化合物D。加熱D發現無任何物質存在，把D溶于水測得溶液的pH小于7。已知氣體C在標準狀況下的密度為0.76g·L^-1。
（1）A的化學式為       ，C的電子式       。
（2）寫出SCl₂和氣體C反應的化學方程式       。
（3）1molSCl₂能與2mol乙烯發生加成反應生成一種化學毒氣芥子氣，寫出發生反應的化學方程式       。
(4)亞硝酸鈉和D固體在加熱條件下   (填“可能”或“不能”）發生反應，判斷理由是　　。
（5）請設計檢驗物質D的實驗方案       。

Answer 1

（1）N₄S₄，；（2）6SCl₂+16NH₃= N₄S₄+2S+12NH₄Cl；
（3）SCl₂+2CH₂=CH₂→Cl—CH₂—CH₂—S—CH₂—CH₂—Cl ；
（4）　可能；　NaNO₂中的氮的化合價為+３價，NH₄Cl中的氮的化合價為－３價，因而有可能發生氧化還原反應生成氮氣 ；
（5）取少量D固體加水溶解，分成兩份。其中一份與NaOH溶液混合加熱，若產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體則證明有NH₄⁺；另一份溶液中加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，若出現白色沉淀，則證明有Cl^-離子。

試題分析：（1）隔絕空氣迅速加熱A將發生爆炸，爆炸后殘留物單質B呈淡黃色。該淡黃色物質在空氣中加熱會燃燒并產生刺激性氣味氣體，則B是S單質。在標準狀況下C的的密度為0.76g·L^-1，則C的摩爾質量是0.76g/L×22.4L/mol=17g/mol。則C為NH₃.其電子式為。n(SCl₂)= 6.18g÷103g/mol=0.06ml；n(NH₃)= 2.72g÷17g/mol=0.16mol。加熱化合物D發現無任何物質存在，把D溶于水測得溶液的pH小于7。根據元素守恒可得D為NH₄Cl。n(NH₄Cl)= 6.42g÷53.5g/mol=0.12mol。所以在物質A中含有N：0.04mol,含有H：0.16×3-0.12×4=0mol。A含兩種元素，原子個數比為1:1，因此另一種元素是S，設其化學式是(SN)n。因為相對分子質量為184，所以46n=184,因此n=4.A的化學式為N₄S₄。（2）因為n(NH₃)= 0.16mol；n(NH₄Cl)= 0.12mol。則A物質含有N原子0.04mol,所以A的物質的量為0.01mol.，產生的S單質的物質的量為0.06ml=0.04mol=0.02mol。根據生成的物質結合元素守恒可得SCl₂和氨氣反應的方程式為6SCl₂+16NH₃= N₄S₄+2S+12NH₄Cl；（3）根據題意及物質間的物質的量關系可得方程式為SCl₂+2CH₂=CH₂→Cl—CH₂—CH₂—S—CH₂—CH₂—Cl ；(4)由于在亞硝酸鈉中N的化合價為+3價，在NH₄Cl中N的化合價為-3價，所以根據氧化還原反應的規律，二者在加熱條件下能夠發生反應。產生中間價態的物質氮氣。（5）離子的檢驗方法是取少量D固體加水溶解，分成兩份。其中一份與NaOH溶液混合加熱，若產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體則證明有NH₄⁺；另一份溶液中加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，若出現白色沉淀，則證明有Cl^-離子。