Question

X、Y、Z三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．這三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）．
請回答：
（1）X與Y在溶液中反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）利用如圖裝置（夾持固定裝置已略去）進行實驗，在裝置Ⅰ中加入X，裝置Ⅱ中加入一種淡黃色固體物質(zhì)進行反應(yīng)，裝置Ⅲ中生成白色沉淀，裝置Ⅴ中可收集到一種無色氣體．
①裝置Ⅱ中反應(yīng)的化學方程式為

 

．Ⅲ的作用是

 

．檢驗裝置Ⅴ中物質(zhì)的方法是

 

．
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Ⅴ中的氣體，所需儀器裝置是

 

（從上圖選擇必要裝置，填寫編號）．反應(yīng)的化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷,鈉的重要化合物

專題：推斷題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：X、Y、Z的焰色反應(yīng)均為黃色，說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，這三種化合物均為短周期元素組成，可推出X為NaHCO₃，Y為NaOH，Z為Na₂CO₃，結(jié)合題目要求解答該題；
（1）XY是碳酸氫根離子和氫氧根離子反應(yīng)；
（2）裝置圖中Ⅰ是硫酸和碳酸鈉或碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳氣體，裝置Ⅱ中加入一種淡黃色固體物質(zhì)為過氧化鈉進行反應(yīng)，生成氧氣，裝置Ⅲ吸收二氧化碳生成白色沉淀，在裝置Ⅴ中可收集到一種無色氣體為氧氣，結(jié)合氧氣性質(zhì)分析．

解答： 解：X、Y、Z的焰色反應(yīng)均為黃色，說明化合物三者均為鈉元素的．X含有四種元素，在加熱條件下能生成Z，這四種化合物均為短周期元素組成，可推出X為NaHCO₃，Y為NaOH，Z為Na₂CO₃；
（1）X與Y在溶液中反應(yīng)是NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，離子方程式是HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（2）①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，推測裝置I中的物質(zhì)為NaHCO₃或Na₂CO₃固體．裝置Ⅰ中反應(yīng)的化學方程式：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O或2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O；因為裝置Ⅴ中收集到一種無色氣體，說明裝置I中產(chǎn)生的CO₂與裝置Ⅱ中的物質(zhì)反應(yīng)生成了另一種無色氣體，進而推測出裝置Ⅱ中的物質(zhì)為Na₂O₂，裝置Ⅱ中反應(yīng)的化學方程式為2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，裝置Ⅲ是氫氧化鋇溶液可以吸收二氧化碳氣體，Ⅴ中是收集氧氣，利用氧氣的性質(zhì)檢驗，可以用帶火星的木條檢驗氧氣的存在；
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；吸收二氧化碳氣體；取一根帶火星的木條伸入集氣瓶中，木條復燃；
②裝置Ⅴ中收集的氣體是O₂．O₂的制取也可以用：2H₂O₂

催化劑  .

2H₂O+O₂↑進行，所需儀器裝置是Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ，
故答案為：Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ；2H₂O₂

催化劑  .

2H₂O+O₂↑．

點評：本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)的推斷、氣體的制備等知識，題目難度中等，注意碳酸鈉、碳酸氫鈉等物質(zhì)的性質(zhì)，把握常見氣體的制備方法．