Question

【題目】化合物X由三種元素(其中一種是第四周期元素)組成，現進行如下實驗：

已知：氣體A在標準狀況下密度為0.714 g·L-1；堿性溶液焰色反應呈黃色。

(1)X中非金屬元素的名稱為__________，X的化學式__________。

(2)X與水反應的化學方程式為_________。

(3)化合物Y由X中金屬元素和第四周期元素構成，設計實驗證明Y的晶體類型__________。

(4)補充焰色反應的操作：取一根鉑絲，________，蘸取待測液灼燒，觀察火焰顏色。

Answer 1

【答案】碳、溴 Na5CBr Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑ 將Y加熱至熔化，然后測其導電性，若熔融狀態下能導電，證明該物質是由離子構成的離子晶體 放在稀鹽酸中洗滌后在酒精燈火焰上灼燒至無色

【解析】

X與水反應產生氣體A和堿性溶液，氣體A摩爾質量為M=0.714 g·L-1×22.4 L/mol=16 g/mol，則A是CH4，說明X中含有C元素；堿性溶液焰色反應呈黃色，說明堿性溶液含有鈉元素，物質X中有鈉元素；向該堿性溶液中加入0.04 mol HCl溶液顯中性后，再加入足量HNO3酸化，再加入AgNO3溶液產生兩種沉淀，質量和為7.62 g，根據Cl-守恒，其中含有AgCl沉淀質量為m(AgCl)=0.04 mol×143.5 g/mol=5.74 g，X中含有的另外一種元素位于第四周期，可以與Ag+反應產生沉淀，則該元素為溴元素，則X的組成元素為Na、C、Br三種元素，形成的沉淀為AgBr，其質量為m(AgBr)= 7.62 g-5.74 g=1.88 g，n(AgBr)=1.88 g ÷188 g/mol=0.01 mol，X中含有Br-0.01 mol，其質量為0.01 mol×80 g/mol=0.80 g，結合堿性溶液中加入0.04 mol HCl，溶液顯中性，說明2.07gX中含有0.05 molNa+，X與水反應產生0.01 mol HBr和0.05 mol NaOH，其中0.01 mol HBr 反應消耗0.01 mol NaOH，產生0.01 mol NaBr，還有過量0.04 molNaOH，則X中含有C的物質的量為n(C)=(2.07 g-0.05 mol×23 g/mol-0.80 g)÷12 g/mol=0.01 mol，n(Na)：n(Br)：n(C)=0.05：0.01：0.01=5：1：1，則X化學式為Na5CBr，Na5CBr與水反應總方程式為：Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑，據此分析解答。

根據上述分析可知X是Na5CBr，A是CH4，堿性溶液為NaOH與NaBr按4：1混合得到的混合物，中性溶液為NaCl、NaBr按4：1物質的量的比的混合物，沉淀為AgCl、AgBr混合物，二者物質的量的比為4：1；

(1)X化學式為Na5CBr，其中非金屬元素的名稱為碳、溴；

(2)X與水反應的化學方程式為Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑；

(3)化合物Y由X中金屬元素和第四周期元素構成，則Y為NaBr，該化合物為離子化合物，證明Y的晶體類型實驗是：將NaBr加熱至熔化，測其導電性，若熔融狀態下能導電，證明在熔融狀態中含有自由移動的離子，則該物質是由離子構成的離子化合物；

(4)補充焰色反應的操作：取一根鉑絲，放在稀鹽酸中洗滌后在酒精燈或酒精噴燈火焰上灼燒至無色，然后蘸取待測液灼燒，觀察火焰顏色，來確定其中含有的金屬元素。