Question

短周期元素X．Y．Z的原子序數(shù)依次增大，X和Y同主族，Y和Z同周期，Y與Z能形成離子個(gè)數(shù)比為1：1的離子化合物A，X與Z能形成原子個(gè)數(shù)比為1：1的共價(jià)化合物B，它們之間能實(shí)現(xiàn)如圖1所示轉(zhuǎn)化（部分產(chǎn)物已略去）：

（1）Y在周期表的位置是

 

；Z₂的電子式是

 

．
（2）反應(yīng)①的化學(xué)方程式是

 

．
（3）D溶液呈堿性的原因是（用離子方程式表示）

 

；
D是很多漂白劑中含有的有效成分，這些產(chǎn)品不能與潔廁靈（含有有機(jī)酸和無機(jī)酸）一起使用，其原因就是在常溫時(shí)能發(fā)生與反應(yīng)②相似的反應(yīng)．某校的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)②的原理來制備純凈．干燥的Z₂，儀器裝置如圖2所示（夾持固定裝置的儀器已略去）．
I．寫出反應(yīng)②的離子方程式

 

．
Ⅱ．上述實(shí)驗(yàn)裝置不夠完善，改進(jìn)方法是

 

．
（4）Z₂跟C在常溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)③，在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)是3Z₂+6C

△

5A+YZO₃+3H₂O，
3mol Z₂與足量的C溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n（e^-）的取值范圍是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：

分析：短周期元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，Y與Z能形成離子個(gè)數(shù)比為1：1的離子化合物A，電解A溶液可得X₂、Z₂單質(zhì)及C，有三種物質(zhì)生成，其中兩種單質(zhì)，為雙原子分子，應(yīng)為電解水與電解質(zhì)型的電解，則A為鹽溶液，該鹽溶液鹽的陽離子不能放電，酸根離子放電，則A可能為NaCl，則Y為鈉元素，Z為氯元素；X和Y同主族，且X的原子序數(shù)較小，X與Z能形成原子個(gè)數(shù)比為1：1的共價(jià)化合物，則X為氫元素．
若A為NaCl，電解NaCl溶液可得H₂、Cl₂單質(zhì)及NaOH，H₂與Cl₂反應(yīng)生成HCl，即B為HCl，氯氣能與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉，則X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，次氯酸鈉能與HCl反應(yīng)生成氯氣，故符合題意．
所以X為氫元素，Y為鈉元素，Z為氯元素；X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，B為HCl，C為NaOH，D為NaClO；
（1）Y為Na元素，在第三周期，第IA族；Z₂為Cl₂，各原子為8電子結(jié)構(gòu)，原子間含有一個(gè)共用電子對(duì)；
（2）電解氯化鈉溶液生成H₂、Cl₂及NaOH；
（3）氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成的D為次氯酸鈉；
I、反應(yīng)②是鹽酸與次氯酸鈉反應(yīng)；
II、沒有除去氯氣中的氯化氫；
（4）Cl₂跟NaOH在常溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)③，在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)是3Cl₂+6NaOH

加熱  .

5NaCl+NaClO₃+3H₂O，若只發(fā)生該反應(yīng)根據(jù)Cl₂的物質(zhì)的量求出轉(zhuǎn)移電子，若只發(fā)生反應(yīng)③，根據(jù)Cl₂的物質(zhì)的量求出轉(zhuǎn)移電子，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n（e^-）在二者之間．

解答： 解：短周期元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，Y與Z能形成離子個(gè)數(shù)比為1：1的離子化合物A，電解A溶液可得X₂、Z₂單質(zhì)及C，有三種物質(zhì)生成，其中兩種單質(zhì)，為雙原子分子，應(yīng)為電解水與電解質(zhì)型的電解，則A為鹽溶液，該鹽溶液鹽的陽離子不能放電，酸根離子放電，則A可能為NaCl，則Y為鈉元素，Z為氯元素；X和Y同主族，且X的原子序數(shù)較小，X與Z能形成原子個(gè)數(shù)比為1：1的共價(jià)化合物，則X為氫元素．
若A為NaCl，電解NaCl溶液可得H₂、Cl₂單質(zhì)及NaOH，H₂與Cl₂反應(yīng)生成HCl，即B為HCl，氯氣能與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉，則X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，次氯酸鈉能與HCl反應(yīng)生成氯氣．故符合題意．
所以X為氫元素，Y為鈉元素，Z為氯元素；X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，B為HCl，C為NaOH，D為NaClO．
（1）Y為Na元素，原子核外有3個(gè)電子層，最外層有1個(gè)電子，處于周期表第三周期第IA族；Z₂為Cl₂，各原子為8電子結(jié)構(gòu)，原子間含有一個(gè)共用電子對(duì)，其電子式是，故答案為：第三周期第IA族；；
（2）反應(yīng)①為電解氯化鈉溶液，生成氫氣、氯氣與氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（3）I、反應(yīng)②是鹽酸與次氯酸鈉反應(yīng)，生成氯化鈉、氯氣與水，反應(yīng)的離子方程式為ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O，故答案為：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
II、由于鹽酸具有揮發(fā)性，上述實(shí)驗(yàn)裝置制取的氯氣中含有氯化氫，應(yīng)在a、b裝置之間加一盛有飽和食鹽水的洗氣瓶，除去HCl，
故答案為：在a、b裝置之間加一盛有飽和食鹽水（或水）的洗氣瓶，除去HCl；
（4）Cl₂跟NaOH在常溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)③Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)是3Cl₂+6NaOH

加熱  .

5NaCl+NaClO₃+3H₂O，若只發(fā)生該反應(yīng)則3molCl₂完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為5mol；若只發(fā)生反應(yīng)③，則3molCl₂完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為3mol，所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n（e^-）的取值范圍是3 mol≤n（e^-）≤5 mol，
故答案為：3 mol≤n（e^-）≤5 mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查元素化合物的推斷、電子式的書寫、電解原理、離子方程式、氧化還原反應(yīng)等，題目難度中等，關(guān)鍵是根據(jù)電解原理推斷元素及相應(yīng)化合物，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力．