Question

1886年，德國夫賴堡（Frieberg）礦業學院的一位教授在分析夫賴堡附近發現的一種新礦石（以X表示，X為整比化合物）的時候，發現其中有一種當時未知的新元素（以Y表示，在X中Y的化合價為+4），并通過實驗驗證了自己的推斷。經分析，X中含有銀元素（化合價為+1）和硫元素（化合價為-2），其中Ag的質量分數為76．53%。在氫氣流中加熱X，可得到Ag2S、H2S和Y的低價硫化物（Y的化合價為+2）。如果在200℃和100kPa條件下完全轉化16．0g的X需要0．557L的氫氣。根據上面的描述：

（1）計算Y的摩爾質量并指出Y在元素周期表中的位置

（2）寫出X的化學式

（3）寫出氫氣和X反應的化學方程式

 

Answer 1

（1）M(Y)=73 g· mol－1 第四周期ⅣA族

（2）X：Ag8GeS6 （3）Ag8GeS6＋H24Ag2S＋GeS＋H2S

【解析】

試題分析：（1）設X的化學式為Ag2aYbSa＋2b （或a Ag2S·bYS2）

216a/M(X)=0.7653 M(X)=216a/0.7653 1分

參加反應的H2的物質的量是n(H2)＝100×0．557/473×8．31＝0．01417mol（1分）

Ag2aYbSa＋2b ＋ bH2＝aAg2S＋bYS＋bH2S（1分）

216a/0.7653 b

16.0 0.01417

a/b＝4.00，因X是整比化合物，a、b都是正整數，得a＝4，b＝1，

M(Y)=73 g· mol－1（2分）

查元素周期表可得Y為Ge元素，它的位置是第四周期ⅣA族（1分）

（2）X：Ag8GeS6（2分）

（3）Ag8GeS6＋H24Ag2S＋GeS＋H2S（2分）

考點：元素周期表和摩爾質量的計算。