题目内容

1．X、Y、Z、W四种化合物均由1～18号元素组成，其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体．这四种化合物具有如图1所示转化关系（部分反应物、产物及反应条件已略去）．

请回答：
（1）X与Y的溶液反应的离子方程式是HCO3-+OH-═CO32-+H2O．
（2）X含有的四种元素之间（二种、三种或四种）可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用图2装置（夹持固定装置已略去）进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体．装置Ⅰ中反应的化学方程式是Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O或2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O，装置Ⅱ中物质的化学式是Na2O2．
（3）向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白消毒的物质（NaClO）以及生活常见的一种盐，同时有X生成，该反应的化学方程式是2Na2CO3+Cl2+H2O═NaClO+NaCl+2NaHCO3．
（4）将标况下4.48L的W与含12gY的水溶液充分反应，所得溶液中溶质的成分及其物质的量为Na2CO30.1mol、NaHCO30.1mol．

分析 X、Y、Z的焰色反应均为黄色，说明三者均为钠元素的化合物，X含有四种元素，在加热条件下能生成Z，可推知，X为NaHCO3，Y为NaOH，Z为Na2CO3，Z得到W为无色无味的气体，应是与酸反应生成的CO2；
（1）碳酸氢钠与氢氧化钠的溶液反应生成碳酸钠和水；
（2）NaHCO3含有的四种元素之间（二种、三种或四种）可组成多种化合物，根据装置Ⅲ中Ba（OH）2饱和溶液产生白色沉淀，且图示中装置I、Ⅱ中的物质均为固体，推测装置I中的物质为NaHCO3或Na2CO3固体，因为装置Ⅴ中收集到一种无色气体，说明装置I中产生的CO2与装置Ⅱ中的物质反应生成了另一种无色气体，进而推测出装置Ⅱ中的物质为Na2O2，装置Ⅴ中收集的气体是O2；
（3）向碳酸钠溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白消毒的物质（NaClO）以及生活常见的一种盐，同时有碳酸氢钠生成；
（4）二氧化碳物质的量=4.48L÷22.4L/mol=0.2mol，12gY的物质的量=$\frac{12g}{40g/mol}$=0.3mol，二者的物质的量之比为0.2mol：0.3mol=2：3，二者反应生成碳酸钠、碳酸氢钠，根据原子守恒计算生成碳酸钠、碳酸氢钠物质的量．

解答 解：X、Y、Z的焰色反应均为黄色，说明三者均为钠元素的化合物．X含有四种元素，在加热条件下能生成Z，可推知，X为NaHCO3，Y为NaOH，Z为Na2CO3，Z得到W为无色无味的气体，应是与酸反应生成的CO2．
（1）碳酸氢钠与氢氧化钠的溶液反应生成碳酸钠和水，离子方程式为HCO3-+OH-═CO32-+H2O，故答案为：HCO3-+OH-═CO32-+H2O；
（2）NaHCO3含有的四种元素之间（二种、三种或四种）可组成多种化合物，根据装置Ⅲ中Ba（OH）2饱和溶液产生白色沉淀，且图示中装置I、Ⅱ中的物质均为固体，推测装置I中的物质为NaHCO3或Na2CO3固体，因为装置Ⅴ中收集到一种无色气体，说明装置I中产生的CO2与装置Ⅱ中的物质反应生成了另一种无色气体，进而推测出装置Ⅱ中的物质为Na2O2，装置Ⅴ中收集的气体是O2．
①装置Ⅰ中反应的化学方程式：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O或2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O，装置Ⅱ中物质的化学式为Na2O2，
故答案为：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O或2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O；Na2O2；
（3）向碳酸钠溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白消毒的物质（NaClO）以及生活常见的一种盐，同时有碳酸氢钠生成，反应方程式为2Na2CO3+Cl2+H2O═NaClO+NaCl+2NaHCO3，故答案为：2Na2CO3+Cl2+H2O═NaClO+NaCl+2NaHCO3；
（4）二氧化碳物质的量=4.48L÷22.4L/mol=0.2mol，12gY的物质的量=$\frac{12g}{40g/mol}$=0.3mol，二者的物质的量之比为0.2mol：0.3mol=2：3，二者反应生成碳酸钠、碳酸氢钠，设碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为xmol、ymol，
根据原子守恒得$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{2x+y=0.3}\end{array}\right.$，所以$\left\{\begin{array}{l}{x=0.1}\\{y=0.1}\end{array}\right.$，
即Na2CO30.1mol、NaHCO30.1mol，
故答案为：Na2CO30.1mol、NaHCO30.1mol．

点评 本题考查无机物推断，涉及物质的量的计算、物质推断、氯气性质等知识点，侧重考查学生分析推断能力及计算能力，知道图2中各个装置的作用及发生的反应，题目难度中等．

练习册系列答案
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C．还原性：HF＞HCl＞HBr＞HID．沸点：HF＞H2O＞NH3
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