Question

X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素．已知：X和Y同主族，Y和W的氢化物具有相同的电子数．在中学范围内X的单质只有氧化性，且是空气的主要成份之一．
（1）写出实验室制取W₂反应的离子方程式

 

．
（2）某小组设计如图所示的装置，分别研究YX₂和W₂的性质．

①分别通入YX₂和W₂，在装置A中观察到的现象是否相同

 

（填“相同”或“不相同”）；若装置D中装的是铜粉，当通入足量W₂时观察到的现象为

 

；若装置D中装的是五氧化二钒（催化剂），当通入足量YX₂时，打开K通入适量X₂，化学反应方程式为

 

．
②若装置B中装有5.0mL 1.0×10^-3mol/L的碘水，当通入足量W₂完全反应后，转移了5.0×10^-5mol电子，该反应的化学方程式为

 

．
（3）某同学将足量的YX₂通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，再向该试管中加入过量的下列溶液也无沉淀生成的是

 

（填字母）．
A．氨水   B．稀盐酸    C．稀硝酸  D．氯化钙   E．双氧水    F．硝酸银．

Answer 1

分析：X、Y和W为原子序数依次增大的短周期元素，中学范围内X的单质只有氧化性，且是空气的主要成份之一，则X为O元素；X和Y同主族，则Y为S元素；Y和W的氢化物具有相同的电子数，氢化物电子数为18，结合原子序数可知W为Cl元素，
（1）实验室常用二氧化锰与浓盐酸反应准备氯气，反应生成氯化锰、氯气与水；
（2）①二氧化硫与品红化合为无色物质，氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，将品红氧化为无色物质；氯气与铜反应产生棕黄色的烟；二氧化硫在五氧化二钒作催化剂、加热条件下与氧气反应生成三氧化硫；
②令碘元素在氧化产物中的化合价为a，则根据电子转移守恒有5.0×10^-3L×1.0×10^-3mol/L×2×a=5.0×10^-5mol，解得a=+5，所以碘单质被氧化为HIO₃，据此书写方程式；
（4）二氧化硫溶于水，呈酸性，且具有还原性，故碱性物质能与二氧化硫在溶液在生成亚硫酸盐、强氧化性物质可以将二氧化硫氧化为硫酸，能与氯化钡反应生成亚硫酸钡、硫酸钡沉淀，硝酸银溶液与氯化钡溶液生成AgCl白色沉淀，据此解答．

解答：解：X、Y和W为原子序数依次增大的短周期元素，中学范围内X的单质只有氧化性，且是空气的主要成份之一，则X为O元素；X和Y同主族，则Y为S元素；Y和W的氢化物具有相同的电子数，氢化物电子数为18，结合原子序数可知W为Cl元素，
（1）实验室常用二氧化锰与浓盐酸反应准备氯气，反应生成氯化锰、氯气与水，反应离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^- 

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^- 

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）①二氧化硫与品红化合物无色物质，氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，将品红氧化为无色物质，二氧化硫与氯气都可以是品红溶液褪色，在装置A中观察到的现象是相同；氯气与铜反应产生棕黄色的烟；二氧化硫在五氧化二钒作催化剂、加热条件下与氧气反应生成三氧化硫，反应方程式为：2SO₂+O₂ 2SO₃ 
故答案为：相同；产生棕黄色的烟；2SO₂+O₂ 2SO₃；
②若装置B中装有5.0mL 1.0×10^-3mol/L的碘水，当通入足量Cl₂完全反应后，转移的电子为5.0×10^-5mol，令碘元素在氧化产物中的化合价为a，则根据电子转移守恒有5.0×10^-3L×1.0×10^-3mol/L×2×a=5.0×10^-5mol，解得a=+5，所以碘单质被氧化为HIO₃，则该反应的化学方程式为5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
（3）氨水溶液呈碱性，当加入氨水时，产生BaSO₃白色沉淀；当加入HNO₃或双氧水时，使溶液中H₂SO₃氧化成H₂SO₄，产生BaSO₄白色沉淀；而硝酸银溶液与氯化钡溶液生成AgCl白色沉淀，故再加入盐酸、氯化钙溶液始终没有沉淀生成，
故答案为：BD．

点评：本题考查元素化合物推断、化学实验、元素化合物性质、常用化学用语、氧化还原反应应用等，（2）中注意根据电子转移守恒计算判断产物，侧重考查学生对知识的综合应用，难度中等．