Question

已知：相同的两种元素组成的四种微粒A、B、C、D的质子数依次增多，A、B、C、D的电子数如表（A、B、C、D有两组可能），且D中的电子数等于质子数． 其中B₁的沸点比B₂高．

①	A1	B1	C1	D1
电子数	10	10	10	18
②	A2	B2	C2	D2
电子数	10	10	10	18

试回答下列问题：
（1）上述两组八种微粒的组成元素中，原子序数处在中间的元素在元素周期表的位置是

 

； D₂的电子式为：

 

．
（2）写出B₁转化为A₁、C₁的方程式：

 

；液态的B₂与Na反应的方程式：

 

．
（3）①亚氯酸钠（NaClO₂）主要可用于棉纺、造纸业做漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，制备亚氯酸钠，可以将ClO₂气体通入D₁和NaOH的混合液中，请写出制备方程式

 

，其中D₁的作用是

 

；
②利用①中原理制备出NaClO₂?3H₂O晶体的试样，可以用“间接碘量法”测定试样（不含能与I^-发生反应的氧化性杂质）的纯度，过程如下（已知：I₂+2S₂O₃²ˉ=S₄O₆²ˉ+2Iˉ）：

步骤一的离子方程式为

 

；步骤二的指示剂是

 

；步骤三中出现

 

现象时，达到滴定终点；计算该试样中NaClO₂?3H₂O的质量百分数为

 

．

Answer 1

分析：相同的两种元素组成的四种微粒A、B、C、D的质子数依次增多，A、B、C都是10电子，D为18电子，应是H与O或H与N形成的微粒，H与O形成的微粒A、B、C、D为分别为：OH^-、H₂O、H₃O⁺、H₂O₂，H与N形成的微粒A、B、C、D为分别为：NH₂^-、NH₃、NH₄⁺、N₂H₄，B₁的沸点比B₂高，故B₁为H₂O，B₂为NH₃，故：
H与O形成的微粒为第一组，则：A₁为OH^-，B₁为H₂O，C₁为H₃O⁺，D₁为H₂O₂；
H与N形成的微粒为第二组，则：A₁为NH₂^-，B₂为NH₃，C₂为NH₄⁺，D₂为N₂H₄；
（1）原子序数处在中间为N元素，N原子有2个电子层，最外层电子数为5，据此确定在元素周期表中的物质；
D₂为N₂H₄，分子中N原子之间形成1对共用电子对，H原子与N原子之间形成1对共用电子对；
（2）2mol水电离生成1molOH^-、1molH₃O⁺；Na与NH₃（l）反应生成NaNH₂、H₂；
（3）①由题目可知，ClO₂气体通入H₂O₂和NaOH的混合液中生成NaClO₂，Cl元素化合价降低，被还原，故H₂O₂发生氧化反应生成O₂，同时有水生成；
②由流程图可知，ClO₂^-在酸性条件下氧化I^-生成I₂，碘遇淀粉变蓝色，加入淀粉作指示剂，进行滴定，当溶液由蓝色变无色，且半分钟不变色现象时，达到滴定终点；
令样品的纯度为a，则NaClO₂?3H₂O的质量质量为0.2ag，根据关系式列方程计算．

解答：解：相同的两种元素组成的四种微粒A、B、C、D的质子数依次增多，A、B、C都是10电子，D为18电子，应是H与O或H与N形成的微粒，H与O形成的微粒A、B、C、D为分别为：OH^-、H₂O、H₃O⁺、H₂O₂，H与N形成的微粒A、B、C、D为分别为：NH₂^-、NH₃、NH₄⁺、N₂H₄，B₁的沸点比B₂高，故B₁为H₂O，B₂为NH₃，故：
H与O形成的微粒为第一组，则：A₁为OH^-，B₁为H₂O，C₁为H₃O⁺，D₁为H₂O₂；
H与N形成的微粒为第二组，则：A₁为NH₂^-，B₂为NH₃，C₂为NH₄⁺，D₂为N₂H₄；
（1）原子序数处在中间为N元素，N原子有2个电子层，最外层电子数为5，处于周期表中第二周期第VA族，
D₂为N₂H₄，分子中N原子之间形成1对共用电子对，H原子与N原子之间形成1对共用电子对，N原子各有1对孤对电子对，电子式为：，
故答案为：第二周期第VA族；；
（2）2mol水电离生成1molOH^-、1molH₃O⁺，电离方程式为：2H₂O?OH^-+H₃O⁺，
Na与NH₃（l）反应生成NaNH₂、H₂，反应方程式为：2Na+2NH₃（l）=2NaNH₂+H₂↑，
故答案为：2H₂O?OH^-+H₃O⁺；2Na+2NH₃（l）=2NaNH₂+H₂↑；
（3）①由题目可知，ClO₂气体通入H₂O₂和NaOH的混合液中生成NaClO₂，Cl元素化合价降低，被还原，故H₂O₂发生氧化反应生成O₂，同时有水生成，反应方程式为：2ClO₂+2NaOH+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂，反应中H₂O₂是还原剂，
故答案为：2ClO₂+2NaOH+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂；还原剂；
②由流程图可知，ClO₂^-在酸性条件下氧化I^-生成I₂，ClO₂^-被还原为Cl^-，同时生成H₂O，反应离子方程式为：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=2I₂+Cl^-+2H₂O，
碘遇淀粉变蓝色，加入淀粉作指示剂，
进行滴定，当溶液由蓝色变无色，且半分钟不变色现象时，达到滴定终点，
令样品的纯度为a，则NaClO₂?3H₂O的质量质量为0.2ag，则：
NaClO₂?3H₂O～2I₂～4S₂O₃²ˉ
 144.5g          4mol
 0.2ag       0.2mol/L×0.025L
所以144.5g：0.2ag=4mol：0.2mol/L×0.025L
解得a=90.3%
故答案为：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=2I₂+Cl^-+2H₂O；淀粉；溶液由蓝色变无色，且半分钟不变色现象；90.3%．

点评：本题考查物质推断、化学用语、氧化还原反应滴定、化学计算等，难度较大，推断物质是解题的关键，注意掌握常见10电子、18电子微粒．