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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.

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D稀HNO3Cu片H2O
A.AB.BC.CD.D

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