题目内容
X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素．已知：①X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；②Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物．请回答：（1）Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是
（2）如图所示装置，U玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，
①若开始时开关K与a连接，
②若开始时开关K与b连接，
（3）①电解ZW饱和溶液之前需要精制，目的是除去粗盐的中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，使用的试剂有：a、Na2CO3溶液 b、Ba（OH）2溶液 c、稀盐酸．其中合理的加入顺序为
②如果电解容积为10L的ZW饱和溶液（电极材料均为石墨），一段时间后共收集到11.2L（标准状况）气体．这时溶液中ZYX的物质的量浓度为
（4）液态肼（N2H4）和强氧化剂液态X2Y2反应，产生大量N2和水蒸气并放出大量热，已知在此条件下16g肼与足量液态X2Y2反应放出275kJ的热量，则该反应的热化学方程式为
已知H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ?mol-1，则上述液态肼与足量的液态H2O2反应生成液态水时，△H=
考点：无机物的推断
专题：推断题
分析：X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素，X可分别与Y、W形成X2Y，X2Y2、XW等共价化合物，Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物，则X为H，Y为O，Z为Na，W为Cl，
（1）Z2Y2与X2Y分别为过氧化钠、水，二者反应生成氢氧化钠与氧气；
（2）①若开始时开关K与a连接，为吸氧腐蚀，石墨为正极，氧气在正极获得电子生成氢氧根离子；
②开始时开关K与b连接，构成了电解氯化钠溶液的装置，阴极上是水放电生成氢气与氢氧根离子，阳极上是氯离子放电生成氯气；
（3）①用氢氧化钡除去溶液中的镁离子、硫酸根离子，再用碳酸钠除去溶液中的钙离子、过量的钡离子，最后用盐酸除去过量的碳酸钠及氢氧根离子；
②计算n=
计算气体的物质的量，根据2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑计算NaOH的物质的量，再根据c=
计算；
（4）计算1mol液态肼与足量液态双氧水反应时放出的热量，标注物质聚集状态和反应焓变，据此书写热化学方程式；
根据盖斯定律计算反应的焓变；
（1）Z2Y2与X2Y分别为过氧化钠、水，二者反应生成氢氧化钠与氧气；
（2）①若开始时开关K与a连接，为吸氧腐蚀，石墨为正极，氧气在正极获得电子生成氢氧根离子；
②开始时开关K与b连接，构成了电解氯化钠溶液的装置，阴极上是水放电生成氢气与氢氧根离子，阳极上是氯离子放电生成氯气；
（3）①用氢氧化钡除去溶液中的镁离子、硫酸根离子，再用碳酸钠除去溶液中的钙离子、过量的钡离子，最后用盐酸除去过量的碳酸钠及氢氧根离子；
②计算n=
| V |
| Vm |
| ||
| n |
| V |
（4）计算1mol液态肼与足量液态双氧水反应时放出的热量，标注物质聚集状态和反应焓变，据此书写热化学方程式；
根据盖斯定律计算反应的焓变；
解答：
解：X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素，X可分别与Y、W形成X2Y，X2Y2、XW等共价化合物，Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物，则X为H，Y为O，Z为Na，W为Cl，
（1）Z2Y2与X2Y分别为过氧化钠、水，二者反应生成氢氧化钠与氧气，反应方程式为：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，
故答案为：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；
（2）①若开始时开关K与a连接，为吸氧腐蚀，石墨为正极，氧气在正极获得电子生成氢氧根离子，正极电极反应式为：2H2O+O2+4e-═4OH-，正极附近溶液变为红色，
故答案为：石墨；2H2O+O2+4e-═4OH-；
②开始时开关K与b连接，构成了电解氯化钠溶液的装置，石墨为阳极，Fe为阴极，阴极上是水放电生成氢气与氢氧根离子，故Fe电极附近溶液变红色，阳极上是氯离子放电生成氯气，反应总离子方程式为：，
故答案为：Fe；2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑；
（3）①用氢氧化钡除去溶液中的镁离子、硫酸根离子，再用碳酸钠除去溶液中的钙离子、过量的钡离子，最后用盐酸除去过量的碳酸钠及氢氧根离子，故加入试剂顺序为：bac；加入稀盐酸后发生的离子反应为：OH-+H+═H2O、CO32-+2H+═H2O+CO2↑，
故答案为：bac；OH-+H+═H2O、CO32-+2H+═H2O+CO2↑；
②气体总的物质的量=
=0.5mol，根据2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑，可知生成NaOH的物质的量为0.5mol，故氢氧化钠溶液的物质的量浓度=
=0.05mol/L，
故答案为：0.05mol/L；
（4）16g液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出275kJ的热量，1mol液态肼与足量液态双氧水反应时放出的热量为275kJ×
=550kJ，则热化学方程式为：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-550 kJ?mol-1，
因①N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-550 kJ?mol-1，
②H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ?mol-1，
根据盖斯定律，①-②×4得：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（l）△H=-550kJ?mol-1-4×44kJ?mol-1=-726 kJ?mol-1，所以16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量为726kJ×
=363kJ，即16g液态肼与足量的液态H2O2反应生成液态水时△H=-363kJ/mol，
故答案为：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-550 kJ?mol-1；-363kJ/mol．
（1）Z2Y2与X2Y分别为过氧化钠、水，二者反应生成氢氧化钠与氧气，反应方程式为：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，
故答案为：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；
（2）①若开始时开关K与a连接，为吸氧腐蚀，石墨为正极，氧气在正极获得电子生成氢氧根离子，正极电极反应式为：2H2O+O2+4e-═4OH-，正极附近溶液变为红色，
故答案为：石墨；2H2O+O2+4e-═4OH-；
②开始时开关K与b连接，构成了电解氯化钠溶液的装置，石墨为阳极，Fe为阴极，阴极上是水放电生成氢气与氢氧根离子，故Fe电极附近溶液变红色，阳极上是氯离子放电生成氯气，反应总离子方程式为：，
故答案为：Fe；2Cl-+2H2O
| ||
（3）①用氢氧化钡除去溶液中的镁离子、硫酸根离子，再用碳酸钠除去溶液中的钙离子、过量的钡离子，最后用盐酸除去过量的碳酸钠及氢氧根离子，故加入试剂顺序为：bac；加入稀盐酸后发生的离子反应为：OH-+H+═H2O、CO32-+2H+═H2O+CO2↑，
故答案为：bac；OH-+H+═H2O、CO32-+2H+═H2O+CO2↑；
②气体总的物质的量=
| 11.2L |
| 22.4L/mol |
| ||
| 0.5mol |
| 10L |
故答案为：0.05mol/L；
（4）16g液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出275kJ的热量，1mol液态肼与足量液态双氧水反应时放出的热量为275kJ×
| 1mol×32g/mol |
| 16g |
因①N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-550 kJ?mol-1，
②H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ?mol-1，
根据盖斯定律，①-②×4得：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（l）△H=-550kJ?mol-1-4×44kJ?mol-1=-726 kJ?mol-1，所以16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量为726kJ×
| 16g |
| 1mol×32g/mol |
故答案为：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-550 kJ?mol-1；-363kJ/mol．
点评：本题综合性较大，涉及无机物推断、原电池及电解池原理、物质的分离提纯、热化学方程式书写、反应热计算，难度中等，需要学生具备扎实的基础，难度中等．
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