Question

14．X、Y、Z、W四種化合物均由短周期元素組成．其中X含有四種元素，X、Y、Z的焰色反應(yīng)均為黃色，W為無(wú)色無(wú)味氣體．這四種化合物具有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分反應(yīng)物、產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去）．
請(qǐng)回答：
（1）W的電子式是．
（2）X與Y在溶液中反應(yīng)的離子方程式是HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．
（3）X含有的四種元素之間（二種、三種或四種）可組成多種化合物，選用其中某些化合物，利用圖2裝置（夾持固定裝置已略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置Ⅲ中產(chǎn)生白色沉淀，裝置Ⅴ中可收集到一種無(wú)色氣體．

①裝置Ⅰ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O或2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O，
裝置Ⅱ中物質(zhì)的化學(xué)式是Na₂O₂．
②用X含有的四種元素中的兩種組成的某化合物，在催化劑存在下制備并收集純凈干燥的裝置Ⅴ中氣體，該化合物的化學(xué)式是H₂O₂，所需儀器裝置是Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ．
（從上圖選擇必要裝置，填寫編號(hào)）
（4）向Y溶液中通入氯氣，可制得某種生產(chǎn)和生活中常用的漂白、消毒的物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式是C1₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z的焰色反應(yīng)均為黃色，說(shuō)明三者均為鈉元素的化合物．X含有四種元素，在加熱條件下能生成Z，可推知，X為NaHCO₃，Y為NaOH，Z為Na₂CO₃，Z得到W為無(wú)色無(wú)味的氣體，應(yīng)是與酸反應(yīng)生成的CO₂．
（1）二氧化碳分子中碳原子與氧原子之間形成2對(duì)共用電子對(duì)；
（2）氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉與水；
（3）①NaHCO₃含有的四種元素之間（二種、三種或四種）可組成多種化合物，根據(jù)裝置Ⅲ中Ba（OH）₂飽和溶液產(chǎn)生白色沉淀，且圖示中裝置I、Ⅱ中的物質(zhì)均為固體，推測(cè)裝置I中的物質(zhì)為NaHCO₃或Na₂CO₃固體，因?yàn)檠b置Ⅴ中收集到一種無(wú)色氣體，說(shuō)明裝置I中產(chǎn)生的CO₂與裝置Ⅱ中的物質(zhì)反應(yīng)生成了另一種無(wú)色氣體，進(jìn)而推測(cè)出裝置Ⅱ中的物質(zhì)為Na₂O₂，裝置Ⅴ中收集的氣體是O₂；
②裝置Ⅴ中收集的氣體是O₂，O₂的制取也可以用H₂O₂ 在二氧化錳作催化劑條件下分解制得，I為發(fā)生裝置，Ⅳ進(jìn)行干燥，Ⅴ進(jìn)行收集；
（4）氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉與水．

解答 解：X、Y、Z的焰色反應(yīng)均為黃色，說(shuō)明三者均為鈉元素的化合物．X含有四種元素，在加熱條件下能生成Z，可推知，X為NaHCO₃，Y為NaOH，Z為Na₂CO₃，Z得到W為無(wú)色無(wú)味的氣體，應(yīng)是與酸反應(yīng)生成的CO₂，
（1）W為CO₂，電子式為，故答案為：；
（2）氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（3）NaHCO₃含有的四種元素之間（二種、三種或四種）可組成多種化合物，根據(jù)裝置Ⅲ中Ba（OH）₂飽和溶液產(chǎn)生白色沉淀，且圖示中裝置I、Ⅱ中的物質(zhì)均為固體，推測(cè)裝置I中的物質(zhì)為NaHCO₃或Na₂CO₃固體，因?yàn)檠b置Ⅴ中收集到一種無(wú)色氣體，說(shuō)明裝置I中產(chǎn)生的CO₂與裝置Ⅱ中的物質(zhì)反應(yīng)生成了另一種無(wú)色氣體，進(jìn)而推測(cè)出裝置Ⅱ中的物質(zhì)為Na₂O₂，裝置Ⅴ中收集的氣體是O₂．
①裝置Ⅰ中反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O或2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O，裝置Ⅱ中物質(zhì)的化學(xué)式為Na₂O₂，
故答案為：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O或2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O；Na₂O₂；
②O₂的制取也可以用2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑制備，I為發(fā)生裝置，Ⅳ進(jìn)行干燥，Ⅴ進(jìn)行收集，
故答案為：H₂O₂；Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ；
（4）將Cl₂通入NaOH溶液中，反應(yīng)生成NaClO、NaCl與水，反應(yīng)離子方程式為：C1₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：C1₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物推斷，涉及鈉元素化合物的相互轉(zhuǎn)化，要求學(xué)生對(duì)元素化合的知識(shí)非常熟練，把握常見(jiàn)氣體的制備方法．