Question

2．A、B、C、D、E是中學化學常見單質，構成它們的元素的原子序數分別為a、b、c、d、e，且3（a+b）=2（a+c）=3（d-a），X、Y、Z、M、N、W、H、K是常見化合物，X是B和C的化合產物，它們之間有如下轉化關系（反應物和產物中的H₂O已略去）：

（1）Y的電子式為，構成E單質的元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族．
（2）反應①的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑
反應②的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
反應③的離子方程式為Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓
（3）某工廠用C制漂白粉．
①寫出制漂白粉的化學方程式2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O
②為測定該工廠制得的漂白粉中有效成分的含量，某小組進行了如下實驗：稱取漂白粉2.0g，研磨后溶解，配制成250mL溶液，取出25.00mL加入到錐形瓶中，再加入過量的KI溶液和過量的硫酸，此時發(fā)生的離子方程式為ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O，靜置．待完全反應后，用0.1mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液做標準溶液滴定反應生成的碘，已知反應式為：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI，共用去Na₂S₂O₃溶液20.00mL．則該漂白粉中有效成分的質量分數為35.75%（保留到小數點后兩位）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E是中學化學常見單質，依據題中的轉化關系，X$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$A+C+Y，可以初步推斷X為NaCl溶液電解生成了H₂、Cl₂、NaOH；A、B、C、D、E是中學化學常見單質；X是B和C的化合產物，所以B為Na，C為Cl₂；所以Y一定是NaOH；Y+D→A+Z，此反應是D單質和氫氧化鈉溶液反應生成A單質，通過所學D為金屬鋁，A為H₂，Z為NaAlO₂；C為Cl₂；A+C→W，W為HCl，W+D→K，K為AlCl₃；Z+K→M，M為Al（OH）₃；驗證3（a+b）=2（a+c）=3（d-a）；上述推斷符合；根據轉化關系，E是單質，W（HCl）+E→H+A（H₂）；H+C（Cl₂）→N；N+E→H，說明E是變價元素單質，和酸反應證明是金屬單質，所以判斷E為Fe；H（FeCl₂），N為（FeCl₃）結合轉化關系符合題意，根據判斷出的物質和轉化關系回答問題．

解答 解：A、B、C、D、E是中學化學常見單質，依據題中的轉化關系，X$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$A+C+Y，可以初步推斷X為NaCl溶液電解生成了H₂、Cl₂、NaOH；A、B、C、D、E是中學化學常見單質；X是B和C的化合產物，所以B為Na，C為Cl₂；所以Y一定是NaOH；Y+D→A+Z，此反應是D單質和氫氧化鈉溶液反應生成A單質，通過所學D為金屬鋁，A為H₂，Z為NaAlO₂；C為Cl₂；A+C→W，W為HCl，W+D→K，K為AlCl₃；Z+K→M，M為Al（OH）₃；驗證3（a+b）=2（a+c）=3（d-a）；上述推斷符合；根據轉化關系，E是單質，W（HCl）+E→H+A（H₂）；H+C（Cl₂）→N；N+E→H，說明E是變價元素單質，和酸反應證明是金屬單質，所以判斷E為Fe、H為（FeCl₂），N為（FeCl₃）結合轉化關系符合題意，
綜上所述轉化關系中的物質分別是：A、H₂；B、Na；C、Cl₂；D、Al；E、Fe；H、FeCl₂；K、AlCl₃；M、Al（OH）₃；N、FeCl₃；W、HCl；X、NaCl；Y、NaOH；Z、NaAlO₂；
（1）Y為NaOH，氫氧化鈉是離子化合物，其電子式為；
成E單質的元素是鐵，鐵的原子結構示意圖為：，則Fe位于周期表中第四周期Ⅷ族，
故答案為：； 四；Ⅷ；
（2）反應①為電解飽和食鹽水，反應的離子方程式為：2Cl^-+2 H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ 2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，
反應②為NaOH與Al的反應，該反應的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
轉化關系中反應③是Z（NaAlO₂）+K（AlCl₃）→M（Al（OH）₃）的離子方程式為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：2Cl^-+2 H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ 2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；2Al+2OH^-+2 H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（3）①工業(yè)上用石灰乳與氯氣反應制漂白粉，反應的化學方程式為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
②漂白粉溶液中加入過量的KI溶液和過量的硫酸，發(fā)生反應離子方程式為：2H⁺+2I^-+ClO^-=I₂+Cl^-+H₂O，結合反應2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI可得關系式：Ca（ClO）₂～2Cl₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，
則：n[Ca（ClO）₂]=$\frac{1}{4}$n（Na₂S₂O₃）=$\frac{1}{4}$×0.02 L×0.1mol•L^-1×$\frac{250mL}{25mL}$=0.005 mol，
所以該漂白粉中有效成分的質量分數為：$\frac{143g/mol×0.005mol}{2g}$×100%=35.75%，
故答案為：2H⁺+2I^-+ClO^-=I₂+Cl^-+H₂O；35.75%．

點評 本題考查無機物推斷，涉及Fe、Cl元素化合物性質，物質的顏色及性質是推斷突破口，再結合轉化關系推斷，需要學生熟練掌握元素化合物知識，（3）中計算為解答的難點，注意利用關系式法簡化計算過程，題目難度中等．