题目内容
【题目】X、Y、Z、W四种化合物均由原子序数小于18的元素组成,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。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。请回答:
(1)W的化学式是______________。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是_________________________________。
(3)某实验小组利用上图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置Ⅰ中为X,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中主要的化学反应方程式是__________________________________。
②Ⅱ中的物质中阳离子与阴离子个数比是______。
【答案】 CO2 HCO3-+OH-=H2O+CO32- 2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2:1
【解析】X、Y、Z的焰色反应均为黄色,则X、Y、Z均含Na元素,X含有四种元素,在加热条件下能生成Z,且W为无色无味的气体,X、Y、Z、W四种化合物均由原子序数小于18的元素组成,则X为NaHCO3,Y为NaOH,Z为Na2CO3,W为CO2。
(1)由上分析可知,W的化学式是CO2。
(2)X为NaHCO3,Y为NaOH,二者反应生成碳酸钠与水,离子方程式为:HCO3-+OH-=CO32-+H2O。
(3)①装置Ⅰ中为X(NaHCO3),分液漏斗中是稀硫酸,NaHCO3与H2SO4反应生成硫酸钠、水和CO2,反应化学方程式为:2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑;装置Ⅲ中产生白色沉淀,应为装置Ⅰ中反应生成的CO2,经过装置Ⅱ中反应有剩余,进入装置Ⅲ与氢氧化钡饱和溶液反应生成的BaCO3沉淀;因为装置Ⅲ盛的是氢氧化钡饱和溶液,所以CO2被完全吸收,装置V中收集到的无色气体应为装置Ⅱ中的固体与CO2在常温下反应生成的,故装置Ⅱ中固体为Na2O2,装置V中收集到的无色气体是O2,装置Ⅱ中主要的化学反应方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。②Ⅱ中的物质为Na2O2,含有Na+和O22-,故阳离子与阴离子个数比是2:1。