Question

X、Y、Z、W四種化合物均由1～18號(hào)元素組成，其中X含有四種元素，X、Y、Z的焰色反應(yīng)均為黃色，W為無(wú)色無(wú)味氣體．這四種化合物具有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1（部分反應(yīng)物、產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去）．請(qǐng)回答：
（1）W的分子式是

CO₂

．
（2）X與Y在溶液中反應(yīng)的離子方程式是

HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O

．
（3）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，利用圖2裝置快速制取少量的O₂，并演示Na在O₂中的燃燒實(shí)驗(yàn)．
①關(guān)閉裝置中的止水夾a后，開啟活塞b，漏斗中液體不斷地往下滴，直至全部流入試管．試判斷裝置是否漏氣

漏氣

 （填“漏氣”、“不漏氣”或“無(wú)法確定”），判斷理由是

漏斗中的液體能全部流入試管說明試管中壓強(qiáng)與外界相同

．
②寫出A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子得失情況：

．
③C裝置中觀察到的現(xiàn)象是

劇烈燃燒，發(fā)出黃光，有淡黃色物質(zhì)生成；

．
④D裝置中盛放的試劑是

堿石灰

，其作用是

防止空氣中的H₂O、CO₂進(jìn)入C裝置

．
（4）向Z溶液中通入氯氣，可制得某種生產(chǎn)和生活中常用的漂白、消毒的物質(zhì)，同時(shí)有X生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

2Na₂CO₃+Cl₂+H₂O=NaClO+NaCl+2NaHCO₃

．

Answer 1

分析：（1）X、Y、Z、W四種化合物均由1～18號(hào)元素組成，其中X含有四種元素，X、Y、Z的焰色反應(yīng)均為黃色，W為無(wú)色無(wú)味氣體．這四種化合物具有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1，X、Y、Z的焰色反應(yīng)均為黃色，說明三者均為鈉元素的化合物．X含有四種元素，在加熱條件下能生成Z，這四種化合物均為短周期元素組成，且W為無(wú)色無(wú)味的氣體（中學(xué)階段常見的無(wú)色無(wú)味的氣體為H₂、O₂、CO₂等），可推出X為NaHCO₃，Y為NaOH，Z為Na₂CO₃，W為CO₂；
（2）X與Y在溶液中反應(yīng)是NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（3）X所含的四種元素為：Na、H、C、O，這四種元素組成的化合物有：NaHCO₃、Na₂CO₃、NaOH、H₂CO₃、Na₂O、Na₂O₂、NaOH、H₂O、H₂O₂、CO₂、CO等無(wú)機(jī)物和烴、烴的含氧衍生物等有機(jī)物．選用其中某些化合物，利用圖2裝置快速制取少量的O₂，并演示Na在O₂中的燃燒實(shí)驗(yàn)．
①依據(jù)裝置漏氣檢查的主要依據(jù)是裝置中的壓強(qiáng)關(guān)系分析判斷；
②依據(jù)裝置2快速制氧氣分析判斷A裝置是過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣的反應(yīng)；
③依據(jù)裝置分析，A裝置生成氧氣干燥后通入加熱的金屬鈉中劇烈反應(yīng)，鈉在氧氣中 燃燒生成但黃色固體，火焰呈黃色；
④依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證鈉和氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象分析；
（4）向Z（Na₂CO₃）溶液中通入氯氣，可制得某種生產(chǎn)和生活中常用的漂白、消毒的物質(zhì)應(yīng)為次氯酸鈉，同時(shí)有X（NaHCO₃）生成，依據(jù)原子守恒配平寫出化學(xué)方程式；

解答：解：（1）X、Y、Z的焰色反應(yīng)均為黃色，說明三者均為鈉元素的化合物．X含有四種元素，在加熱條件下能生成Z，這四種化合物均為短周期元素組成，且W為無(wú)色無(wú)味的氣體（中學(xué)階段常見的無(wú)色無(wú)味的氣體為H₂、O₂、CO₂等），可推出X為NaHCO₃，Y為NaOH，Z為Na₂CO₃，W為CO₂．故答案為：CO₂；
（2）X與Y在溶液中反應(yīng)是NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，離子方程式是HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（3）X所含的四種元素為：Na、H、C、O，這四種元素組成的化合物有：NaHCO₃、Na₂CO₃、NaOH、H₂CO₃、Na₂O、Na₂O₂、NaOH、H₂O、H₂O₂、CO₂、CO等無(wú)機(jī)物和烴、烴的含氧衍生物等有機(jī)物；
①關(guān)閉裝置中的止水夾a后，開啟活塞b，漏斗中液體不斷地往下滴，直至全部流入試管，說明裝置漏氣，因?yàn)槁┒分械囊后w能全部流入試管，說明試管中壓強(qiáng)與外界相同漏氣；
故答案為：漏水；漏斗中的液體能全部流入試管說明試管中壓強(qiáng)與外界相同；
②A裝置中反應(yīng)是過氧化鈉和水的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況用雙線橋標(biāo)出電子得失情況為：
故答案為：；
③C裝置中觀察到的現(xiàn)象是難在氧氣中 燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，鈉劇烈燃燒，發(fā)出黃光，有淡黃色物質(zhì)生成；故答案為：劇烈燃燒，發(fā)出黃光，有淡黃色物質(zhì)生成；
④為避免空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入C裝置與鈉反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷，干燥管中應(yīng)裝堿石灰；故答案為：堿石灰；  防止空氣中的H₂O、CO₂進(jìn)入C裝置；
（4）向Z（Na₂CO₃）溶液中通入氯氣，可制得某種生產(chǎn)和生活中常用的漂白、消毒的物質(zhì)應(yīng)為次氯酸鈉，同時(shí)有X（NaHCO₃）生成，依據(jù)原子守恒配平得到化學(xué)方程式為：2Na₂CO₃+Cl₂+H₂O=NaClO+NaCl+2NaHCO₃；故答案為：2Na₂CO₃+Cl₂+H₂O=NaClO+NaCl+2NaHCO₃；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了元素化合物的相互轉(zhuǎn)化，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理應(yīng)用，是高考出題的熱點(diǎn)之一．題目往往以框圖推斷題的形式展現(xiàn)，縱觀近幾年的高考試題，會(huì)發(fā)現(xiàn)這類試題的突破點(diǎn)（題眼）在逐漸減少，難度在逐漸增加．這就要求學(xué)生必須對(duì)元素化合的知識(shí)非常熟練，在學(xué)習(xí)時(shí)要讓學(xué)生多總結(jié)、多聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)．