Question

【題目】X、Y、Z、W四種化合物均由短周期元素組成。其中X含有四種元素，X、Y、Z的焰色反應均為黃色，W為無色、無味氣體。這四種化合物具有如下圖所示轉化關系(部分反應物、產物及反應條件已略去)。

請回答下列問題：

（1）X與Y在溶液中反應的離子方程式是_____________。

（2）X含有的四種元素之間(二種、三種或四種)可組成多種化合物，選用其中某些化合物，利用下圖裝置(夾持固定裝置已略去)進行實驗，裝置Ⅲ中產生白色沉淀，裝置Ⅴ中可收集到一種無色氣體。

①裝置Ⅰ中反應的化學方程式是_______。

②用X含有的四種元素中的兩種組成的某化合物，在催化劑存在下制備并收集純凈、干燥的裝置Ⅴ中的氣體，該化合物的化學式是_______，所需儀器裝置是_______(從上圖選擇必要裝置，填寫編號)。

（3）向Z溶液中通入氯氣，可制得某種生產和生活中常用的漂白、消毒的物質，同時有X生成，該反應的化學方程式是____。

Answer 1

【答案】HCO3-＋OH－===CO32-＋H2O_ Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O(或2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O) H2O2 Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ 2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3

【解析】

X、Y、Z的焰色反應均為黃色，即都含有鈉元素，X含有四種元素，高中常見無色無味氣體為N2、O2、CO2，符合題中轉化關系的只有CO2，故W為CO2，從而可以推出X為NaHCO3、Y為NaOH、Z為Na2CO3。據此解答。

根據以上分析，X為NaHCO3、Y為NaOH、Z為Na2CO3、W為CO2，

（1）X為NaHCO3、Y為NaOH，氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應生成碳酸鈉與水，反應離子方程式為：HCO3-+OH-=CO32-+H2O，
故答案為：HCO3-+OH-=CO32-+H2O；
（2）①X所含的四種元素為：Na、H、C、O，利用元素之間組成的化合物，制備并收集純凈干燥的裝置Ⅴ中的氣體，該氣體密度比空氣大，應為氧氣。裝置Ⅲ中產生白色沉淀，則裝置Ⅰ中反應生成CO2，Z為NaHCO3或Na2CO3固體，在裝置Ⅱ中反應生成氣體單質O2，應為二氧化碳與過氧化鈉反應生成氧氣，裝置Ⅲ除去氧氣中混有的二氧化碳，裝置Ⅳ為干燥氧氣，裝置Ⅴ中收集的氣體是O2，裝置Ⅰ中反應的化學方程式是：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O(或2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O) ，
故答案為：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O(或2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O)；
②裝置Ⅴ中收集的氣體是O2，O2的制取也可以用2H2O2 2H2O+O2↑進行，所需儀器裝置是Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ，將裝置Ⅱ、Ⅲ去掉，分液漏斗中盛放H2O2，圓底燒瓶內盛放二氧化錳，
故答案為：H2O2 ；Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ；

（3）根據題給信息，氯氣與碳酸鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉與碳酸氫鈉，反應方程式為：2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3，
故答案為：2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3。