题目内容
已知:①A、B、C、D四种物质均含有元素X,可能还含有元素Y或Z.元素Y、X、Z的原子序数依次递增且不超过20.②X在A、B、C、D中的化合价分别为0、-1、+1、+5.③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应,可得到B和C.④化合物D在二氧化锰催化下受热分解,可制得元素Y的单质.请回答下列问题:
(1)写出元素X、Y、Z的元素符号:X:
Cl
Cl
,Y:
O
O
,Z
K
K
.
(2)写出A、B、C、D的化学式:A
Cl2
Cl2
,B
NaCl
NaCl
,C
NaClO
NaClO
,D
KClO3
KClO3
.
(3)画出Y原子的结构示意图
;写出③中反应的化学方程式
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
.
(4)写出④中反应的化学方程式
.实验室通过反应④制得元素Y的单质后,如何将产物分离并分别获得纯净物?写出实验步骤:
(5)制得元素Y的单质,若收集到标准状况下6.72LY单质气体,至少需要多少克化合物D?同时生成氯化物的物质的量为多少mol?(用涉及到的化学式写出计算步骤)
分析:(1)在二氧化锰催化下受热分解,可制得单质可知D为KClO3,Y为O,,-1价的短周期元素且有变价的元素X为Cl,元素Y、X、Z的原子序数依次递增且不超过20,Z为K;
(2)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,化合物D在二氧化锰催化下受热分解,可制得元素Y的单质可知D为KClO3;
(3)根据氧原子结构示意图及Cl2与NaOH反应方程式解题;
(4)KClO3在二氧化锰催化下受热分解,将产物溶于水后过滤;
(5)根据方程式进行计算.
解答:解:(1)化合物D在二氧化锰催化下受热分解,可制得元素Y的单质可知D为KClO
3,Y为O,,X在A、B、C、D中的化合价分别为0、-1、+1、+5,-1价的短周期元素且有变价的元素X为Cl,元素Y、X、Z的原子序数依次递增且不超过20,Z为K,故答案为:Cl;O;K;
(2)单质A为Cl
2,Cl
2与某种常见一元强碱溶液反应,可得到BNaCl和CNaClO,化合物D在二氧化锰催化下受热分解,可制得元素Y的单质可知D为KClO
3,
故答案为:Cl
2 ;NaCl;NaClO;KClO
3;
(3)氧原子最外层6个电子,原子结构示意图为

,Cl
2与NaOH反应生成NaCl,NaClO,H
2O;
故答案为:

;Cl
2+2NaOH=NaCl+NaClO+H
2O;
(4)KClO
3在二氧化锰催化下受热分解,将反应后的混合物溶于水后过滤,故答案为:2KClO
3 2KCl+3O
2 ↑;
将反应后的混合物二氧化锰,KCl溶于水后过滤,二氧化锰不溶于水为滤渣,KCl可溶于水为滤液,对滤液蒸发结晶可得KCl;
(5)n
(O2 )=
=0.3moL,
设需要X克化合物KClO
3,同时生成氯化物的物质的量为Ymol
2KClO
3 2KCl+3O
2 ↑
122.5g 2moL 3mol
X Y 0.3mol
==解得:X=12.25g,Y=0.2mol,
答:需要12.25g化合物KClO
3,同时生成氯化物的物质的量为0.2mol.
点评:本题考查元素及化合物的推断,化学方程式的计算,难度适中.
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