题目内容
【题目】已知a、b、c、d四种元素均为短周期主族元素,原子序数依次递增,c元素的单质或含c元素的化合物,焰色反应显黄色,a、b两原子可形成常温下呈液态的的X、Y两种化合物,其中X中a与b原子个数之比为2:1,Y中a与b原子个数之比为1:1,若用a、b、c、d表示它们的单质,单质之间有如下反应:
化合物之间反应:甲+Z→X + d;甲+Y →M。
M常温下是油状液体,它的浓溶液在常温下可用铁或铝制器运输保存。它的浓溶液和另一种酸的浓溶液常用来制炸药,M也用来制磷酸,M还可用于制铅蓄电池。
(1)写出C的元素符号: _________ ,Y的电子式:_______________;
(2)在30%的Y的水溶液中加入MnO2,有大量b的单质气体放出,若在Y、MnO2的混合液中加入稀H2SO4,MnO2被还原成Mn2+ ,仍然产生大量b的单质气体,写出其离子方程式___________________________;
(3)向盛有NaOH和Y的混合液的烧杯中缓缓导入Cl2,产生火光和爆炸声,其中NaOH的作用是_________,对应离子方程式 ____________________________;
(4)由b、c、d三种元素可形成中学化学常见的三种盐丙、丁、戊,其相对分子质量依次增大。戊+M→丁+甲↑+d↓+X,在戊的水溶液中导入甲气体也有d单质的淡黄色沉淀。写出戊和M在水溶液中化学方程式___;
(5)由和M具有相同元素组成的化合物A的分子式为a2d2b8.工业上电解50%的M的水溶液可制得A,发生的反应为:2MA+a2↑,写出阳极电极反应方程式:__________;将A溶液进行稀释又可制得Y。
(6)利用c、d两单质之间的反应,可设计一种原电池反应:2C+d C2d,其中正极的电极反应式为:____。
【答案】Na H2O2+MnO2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O 中和生成的HCl,有利于反应正向进行 H2O2+Cl2+2OH-=2Cl-+ O2↑+2H2O Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O 2SO42- - 2e-= S2O82- S+ 2e-=S2-
【解析】
c元素的单质或含c元素的化合物,焰色反应显黄色,则c为Na元素;a、b两原子可形成常温下呈液态的的X、Y两种化合物,其中X中a与b原子个数之比为2:1,Y中a与b原子个数之比为1:1,则a为H元素,b为O元素,X为H2O,Y为H2O2;M常温下是油状液体,它的浓溶液在常温下可用铁或铝制容器运输保存,则M为H2SO4,因为甲+Y →M,则甲为SO2,又因为b+d→甲,则d为S元素。Z为H2S,乙为Na2S。
(1)由上述分析可知,c的元素符号为:Na,Y的电子式:。本小题答案为:Na;。
(2)在30%的H2O2的水溶液中加入MnO2,有大量b的单质气体放出,若在H2O2、MnO2的混合液中加入稀H2SO4,MnO2被还原成Mn2+,仍然产生大量b的单质气体,则反应方程式为:H2O2+MnO2+H2SO4=MnSO4+O2↑+2H2O,离子方程式为:H2O2+MnO2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。本小题答案为:H2O2+MnO2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。
(3)向盛有NaOH和H2O2的混合液的烧杯中缓缓导入Cl2,产生火光和爆炸声,是NaOH、H2O2和Cl2反应生成了NaCl、O2和H2O,则离子方程式为:H2O2+Cl2+2OH-=2Cl-+ O2↑+2H2O , 反应中NaOH中和生成的HCl,有利于反应正向进行。本小题答案为;中和生成的HCl有利于反应正向进行;H2O2+Cl2+2OH-=2Cl-+ O2↑+2H2O。
(4)由O、Na、S三种元素可形成中学化学常见的三种盐丙、丁、戊,其相对分子质量依次增大。戊+M→丁+甲↑+d↓+X,在戊的水溶液中导入甲气体也有d单质的淡黄色沉淀。则丙、丁、戊分别为Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3。则戊和M在水溶液中化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。本小题答案为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。
(5)由和H2SO4具有相同元素组成的化合物A的分子式为a2d2b8,可推出A为H2S2O8。工业上电解50%的H2SO4 的水溶液可制得A,发生的反应为:2MA+a2↑,则此反应为2H2SO4 H2S2O8+H2↑,由于阳极失电子发生氧化反应,则阳极电极反应方程式:2SO42- - 2e-= S2O82-。本小题答案为:2SO42- - 2e-= S2O82-。
(6)因为正极得电子发生还原反应,则正极的电极反应式为:S+ 2e-=S2-。本小题答案为:S+ 2e-=S2-。