Question

【题目】X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体。这四种化合物具有如下图转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。请回答：

(1)Y的电子式是____________________。

(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是__________________________________________。

(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。

①装置Ⅰ中反应的化学方程式是_________________________________________________，装置Ⅱ中反应的化学方程式是________________________________________________。

②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体，该化合物的化学式是___________，所需仪器装置是_______________。 (从上图选择必要装置，填写编号)。

(4)向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是__________________________________________________。

Answer 1

【答案】 HCO3—＋OH－== CO32—＋H2O Na2CO3＋H2SO4 ==Na2SO4＋CO2↑＋H2O或2NaHCO3＋H2SO4==Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O 2Na2O2＋2CO2 == 2Na2CO3＋O2 H2O2 Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ 2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3

【解析】

X、Y、Z的焰色反应均为黄色，说明三者均为钠元素的化合物．X含有四种元素，在加热条件下能生成Z，这四种化合物均为短周期元素组成，且W为无色无味的气体，可推出X是NaHCO3，则Z是Na2CO，W是CO2，Y是NaOH。

（1）NaOH属于离子化合物，据此写出其电子式；

（2）氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠与水，据此写出其离子方程式；

（3）①X所含的四种元素为：Na、H、C、O，利用元素之间组成的化合物，制备并收集纯净干燥的无色气体R．R由组成X的四种元素中的一种组成，为气体单质，装置Ⅲ中产生白色沉淀，则装置Ⅰ中反应生成二氧化碳，在装置Ⅱ中反应生成气体单质R，应为二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，装置Ⅲ除去氧气中混有的二氧化碳，装置Ⅳ为干燥氧气，装置Ⅴ中收集的气体是氧气；据此进行分析；

②装置Ⅴ中收集的气体是氧气，氧气的制取也可以用双氧水和二氧化锰；将装置Ⅱ、Ⅲ去掉，分液漏斗中盛放过氧化氢，圆底烧瓶内盛放二氧化锰，据此分析。

(4)碳酸钠溶液和氯气反应生成的具有漂白、消毒作用的物质是 NaClO，还有碳酸氢钠、氯化钠，据此写出反应方程式。

X、Y、Z的焰色反应均为黄色，说明三者均为钠元素的化合物．X含有四种元素，在加热条件下能生成Z，这四种化合物均为短周期元素组成，且W为无色无味的气体，可推出X是NaHCO3，则Z是Na2CO，W是CO2，Y是NaOH。

(1)结合以上分析可知，NaOH属于离子化合物，电子式是；

综上所述，本题答案是：。

(2)碳酸氢钠与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，离子方程式是：HCO3—＋OH－== CO32—＋H2O；

综上所述，本题答案是：HCO3—＋OH－== CO32—＋H2O。

(3) ①X所含的四种元素为：Na、H、C、O，利用元素之间组成的化合物，制备并收集纯净干燥的无色气体R．R由组成X的四种元素中的一种组成，为气体单质，装置Ⅲ中产生白色沉淀，则装置Ⅰ中反应生成二氧化碳，在装置Ⅱ中反应生成气体单质R，应为二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，装置Ⅲ除去氧气中混有的二氧化碳，装置Ⅳ为干燥氧气，装置Ⅴ中收集的气体是氧气；因此装置Ⅰ中的固体反应物是碳酸钠或碳酸氢钠，因此装置Ⅰ中发生的反应是: Na2CO3＋H2SO4 ==Na2SO4＋CO2↑＋H2O或2NaHCO3＋H2SO4==Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O；二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气，饱和氢氧化钡溶液可除去二氧化碳，通过浓硫酸干燥后得到纯净的氧气，因此装置Ⅱ中物质的化学式是Na2O2；反应的方程式为：2Na2O2＋2CO2 == 2Na2CO3＋O2；

综上所述，本题答案是：Na2CO3＋H2SO4 ==Na2SO4＋CO2↑＋H2O或2NaHCO3＋H2SO4==Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O ；2Na2O2＋2CO2 == 2Na2CO3＋O2 。

②因为过氧化氢在二氧化锰等作催化剂的情况下，可以分解产生氧气，其反应装置需要Ⅰ（气体发生装置）、Ⅳ（干燥装置）、Ⅴ（收集装置）；

综上所述，本题答案是：H2O2 ，Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ。

(4) Z溶液是碳酸钠溶液，其和氯气反应生成的具有漂白、消毒作用的物质是 NaClO，除此以外，还有碳酸氢钠和氯化钠，因此该反应方程式为：2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3；

综上所述，本题答案是：2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3。