Question

10．X、Y和W為原子序數(shù)依次遞增的短周期元素，X和Y同主族，Y和W的氣態(tài)氫化物具有相同的電子數(shù)，一般情況下X的單質(zhì)只有氧化性：
（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制取W₂反應(yīng)的離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）某小組設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（圖中夾持和加熱裝置略去），分別研究YX₂、W₂的性質(zhì)．

①分別通入YX₂和W₂，在裝置A中觀察到的現(xiàn)象是否相同相同（填“相同”、“不相同”）；若裝置D中裝的是鐵粉，當(dāng)通入W₂時(shí)D中觀察到的現(xiàn)象為產(chǎn)生棕黃色的煙；若裝置D中裝的是五氧化二釩，當(dāng)通入YX₂時(shí)，打開K通入適量X₂，化學(xué)方程式為2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;V_{2}O_{5}\;}}{△}$2SO₃．
②若裝置B中裝入5.0mL1.0×10^-3mol/L的碘水，當(dāng)通入足量W₂完全反應(yīng)后，轉(zhuǎn)移了5.0×10^-5mol電子，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl．
（3）某同學(xué)將足量的YX₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成，向該試管中加入過量AC（填字母）可以看到白色沉淀生成．
A．氨水  B．稀鹽酸  C．稀硝酸 D．氯化鈣
（4）如由元素Y和X組成-2價(jià)酸根Z，Z中Y和X的質(zhì)量比為Y：X=4：3，當(dāng)W₂與含Z的溶液完全反應(yīng)后，有淺黃色沉淀產(chǎn)生，取上層清液加入足量氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，且兩種沉淀物質(zhì)量相等．寫出W₂與Z的溶液完全反應(yīng)產(chǎn)生淺黃色沉淀的離子方程式：S₂O₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+S↓+2Cl^-+2H⁺．

Answer 1

分析 X、Y和W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X的單質(zhì)只有氧化性，為氧元素或氟元素，X和Y同主族，Y和W的氣態(tài)氫化物具有相同的電子數(shù)，則X只能為O，則Y為S、W為Cl，
（1）實(shí)驗(yàn)室通常用二氧化錳與濃鹽酸在加熱的條件下制備氯氣；
（2）①二氧化硫與氯氣都可以是品紅溶液褪色；氯氣與鐵反應(yīng)產(chǎn)生棕黃色的煙；二氧化硫在五氧化二釩作催化劑、加熱條件下與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫；
②根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算I在氧化產(chǎn)物中化合價(jià)，確定氧化產(chǎn)物，據(jù)此書寫方程式；
（3）當(dāng)加入氨水時(shí)，使該溶液變?yōu)閴A性，產(chǎn)生BaSO₃白色沉淀（或當(dāng)加入HNO₃時(shí)，使溶液中H₂SO₃氧化成H₂SO₄，產(chǎn)生BaSO₄白色沉淀）；      
（4）由元素S和O組成-2價(jià)酸根Z，Z中Y和X的質(zhì)量比為4：3，則n（S）：n（O）=$\frac{4}{32}$：$\frac{3}{16}$=2：3，則Z為S₂O²₃^-，當(dāng)Cl₂與含S₂O²₃^-的溶液完全反應(yīng)后，有淺黃色沉淀產(chǎn)生，說明生成S單質(zhì)，取上層清液加入氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說明生成SO₄^2-，氯氣被還有為Cl^-，根據(jù)守恒配平．

解答 解：X、Y和W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X的單質(zhì)只有氧化性，為氧元素或氟元素，X和Y同主族，Y和W的氣態(tài)氫化物具有相同的電子數(shù)，則X只能為O，則Y為S、W為Cl，
（1）實(shí)驗(yàn)室通常用二氧化錳與濃鹽酸在加熱的條件下制備氯氣，反應(yīng)離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）①二氧化硫與品紅化合物無(wú)色物質(zhì)，氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，將品紅氧化為無(wú)色物質(zhì)，二氧化硫與氯氣都可以是品紅溶液褪色，在裝置A中觀察到的現(xiàn)象是相同；氯氣與鐵反應(yīng)產(chǎn)生棕黃色的煙；二氧化硫在五氧化二釩作催化劑、加熱條件下與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫，反應(yīng)方程式為：2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;V_{2}O_{5}\;}}{△}$SO₃，
故答案為：相同；產(chǎn)生棕黃色的煙；2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;V_{2}O_{5}\;}}{△}$2SO₃；
②若裝置B中裝有5.0mL 1.0×10^-3mol/L的碘水，當(dāng)通入足量Cl₂完全反應(yīng)后，轉(zhuǎn)移的電子為5.0×10^-5mol，令碘元素在氧化產(chǎn)物中的化合價(jià)為a，則根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有5.0×10^-3L×1.0×10^-3mol/L×2×a=5.0×10^-5mol，解得a=+5，所以碘單質(zhì)被氧化為HIO₃，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
（3）當(dāng)加入氨水時(shí)，使該溶液變?yōu)閴A性，產(chǎn)生BaSO₃白色沉淀（或當(dāng)加入HNO₃時(shí)，使溶液中H₂SO₃氧化成H₂SO₄，產(chǎn)生BaSO₄白色沉淀），
故答案為：AC；
（4）由元素S和O組成-2價(jià)酸根Z，Z中Y和X的質(zhì)量比為4：3，則n（S）：n（O）=$\frac{4}{32}$：$\frac{3}{16}$=2：3，則Z為S₂O²₃^-，當(dāng)Cl₂與含S₂O²₃^-的溶液完全反應(yīng)后，有淺黃色沉淀產(chǎn)生，說明生成S單質(zhì)，取上層清液加入氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說明生成SO₄^2-，氯氣被還有為Cl^-，反應(yīng)離子方程式為：S₂O₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+S↓2Cl^-+2H⁺，
故答案為：S₂O₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+S↓+2Cl^-+2H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素化合物推斷、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、元素化合物性質(zhì)、常用化學(xué)用語(yǔ)、氧化還原反應(yīng)應(yīng)用等，（2）中注意根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算判斷產(chǎn)物，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用，題目難度中等．