题目内容

16.(1)已知甲、乙、丙三种物质均含有同种短周期元素X,其转化关系如图1:

①若A为NaOH溶液,乙为白色沉淀,则元素X在周期表中的位置为第三周期ⅢA族.
②若A为氧气,丙在通常情况下为红棕色气体,则甲可能N2或NH3(写化学式)
③若乙为NaHCO3,写出乙与试剂A生成丙的化学方程式HCO3-+OH-═CO32-+H2O (或 HCO3-+H+═CO2↑+H2O)
(2)二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体,是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂,回答下列问题:
①二氧化氯可溶于水,但常温下难以与水反应,加热时会发生反应生成等物质的量的次氯酸和氯气,同时放出氧气,产物之一次氯酸的电子式为.二氧化氯还能溶于强碱溶液,该过程中发生反应生成等物质的量的氯酸钠(NaClO3)和另一种氯的含氯酸盐,同时生成水,该反应的离子方程式为2ClO2+2OH-═ClO3-+ClO2-+H2O
②工业上课用电解法制备二氧化氯,如图2为以石墨作电极制备二氧化氯的过程,写出产生二氧化氯气体的电极反应式:Cl--5e-+2 H2O═ClO2+4H+.

分析 (1)已知甲、乙、丙三种物质均含有同种短周期元素X.
①若A为NaOH溶液,乙为白色沉淀,则甲为铝盐,乙为氢氧化铝,丙偏铝酸钠,X为Al;
②若A为氧气,丙在通常情况下为红棕色气体,则甲为氮气或氨气,乙为NO,丙为二氧化氮;
③若乙为NaHCO3,A为NaOH,甲为二氧化碳,丙为碳酸钠;或者甲为碳酸钠,A为酸,丙为二氧化碳;
(2)①由稳定结构可知,HClO分子中,H、Cl原子形成1对共用电子对,O原子与H原子、Cl原子之间分别形成1对共用电子对;
二氧化氯还能溶于强碱溶液,该过程中发生反应生成等物质的量的氯酸钠(NaClO3)和另一种氯的含氯酸盐,同时生成水,根据电子转移守恒可知另外的含氯酸盐为NaClO2;
②电解饱和食盐水制备ClO2,阳极是氯离子放电生成ClO2,由原子守恒可知有水参加反应,根据电荷守恒可知有氢离子生成.

解答 解:(1)已知甲、乙、丙三种物质均含有同种短周期元素X.
①若A为NaOH溶液,乙为白色沉淀,则甲为铝盐,乙为氢氧化铝,丙偏铝酸钠,X为Al,在周期表中位置为:第三周期ⅢA族,故答案为:第三周期ⅢA族;
②若A为氧气,丙在通常情况下为红棕色气体,则甲为氮气或氨气,乙为NO,丙为二氧化氮,
故答案为:N2或NH3;
③若乙为NaHCO3,A为NaOH,甲为二氧化碳,丙为碳酸钠,或者甲为碳酸钠,A为酸,丙为二氧化碳,乙与试剂A生成丙的化学方程式:HCO3-+OH-═CO32-+H2O (或 HCO3-+H+═CO2↑+H2O),
故答案为:HCO3-+OH-═CO32-+H2O (或 HCO3-+H+═CO2↑+H2O);
(2)①由稳定结构可知,HClO分子中,H、Cl原子形成1对共用电子对,O原子与H原子、Cl原子之间分别形成1对共用电子对,HClO电子式为:,
二氧化氯还能溶于强碱溶液,该过程中发生反应生成等物质的量的氯酸钠(NaClO3)和另一种氯的含氯酸盐,同时生成水,根据电子转移守恒可知另外的含氯酸盐为NaClO2,该反应的离子方程式为:2ClO2+2OH-═ClO3-+ClO2-+H2O,
故答案为:;2ClO2+2OH-═ClO3-+ClO2-+H2O;
②电解饱和食盐水制备ClO2,阳极是氯离子放电生成ClO2,由原子守恒可知有水参加反应,根据电荷守恒可知有氢离子生成,电极反应式为:Cl--5e-+2 H2O═ClO2+4H+,
故答案为:Cl--5e-+2 H2O═ClO2+4H+.

点评 本题考查无机物推断、电子式、氧化还原反应、电解原理等,熟练掌握中学常见的连续反应,次氯酸电子式书写为易错点,易受化学式的影响.

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