Question

16．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(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（部分反應(yīng)物、產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去）．
請(qǐng)回答：
（1）W的電子式是．
（2）X與Y在溶液中反應(yīng)的離子方程式是HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．
（3）將4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）W通入100mL3mol/L的Y的水溶液后，離子方程式為2CO₂+3OH^-═CO₃^2-+HCO₃^-+H₂O．
（4）自然界中存在X、Z和H₂O按一定比例結(jié)晶而成的固體．取一定量該固體溶于水配成100mL溶液，測(cè)得溶液中金屬陽(yáng)離子的濃度為0.5mol/L．若取相同質(zhì)量的固體加熱至恒重，剩余固體的質(zhì)量為2.65g．
（5）向過量的Z溶液中通入Cl₂可以制得漂白液，該反應(yīng)的離子方程式：2CO₃^2-+Cl₂+H₂O═Cl^-+2 HCO₃^-+ClO^-．

Answer 1

分析 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，可推知，X為NaHCO₃，Y為NaOH，Z為Na₂CO₃，Z得到W為無(wú)色無(wú)味的氣體，應(yīng)是與酸反應(yīng)生成的CO₂．
（1）二氧化碳分子中碳原子與氧原子之間形成2對(duì)共用電子對(duì)；
（2）氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉與水；
（3）將4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）二氧化碳是0.2mol，通入100mL3mol/L的NaOH的水溶液后，氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.3mol，因?yàn)?＜$\frac{n（NaOH）}{n（C{O}_{2}）}$=$\frac{3}{2}$＜2，所以產(chǎn)物中既有碳酸鈉也有碳酸氫鈉；
（4）取一定量該固體溶于水配成100mL溶液，測(cè)得溶溶中金屬陽(yáng)離子的濃度為0.5mol/L，即鈉離子濃度為0.5mol/L．取相同質(zhì)量的固體加熱至恒重，剩余固體為碳酸鈉，根據(jù)鈉離子守恒可知，碳酸鈉的質(zhì)量為 $\frac{1}{2}$×0.1L×0.5mol/L×106g/mol=2.65g；
（5）向過量的碳酸鈉溶液中通入Cl₂可以制得漂白液，根據(jù)酸性：鹽酸＞碳酸＞次氯酸＞碳酸氫鈉，由此分析解答．

解答 解：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，可推知，X為NaHCO₃，Y為NaOH，Z為Na₂CO₃，Z得到W為無(wú)色無(wú)味的氣體，應(yīng)是與酸反應(yīng)生成的CO₂，
（1）W為CO₂，電子式為，故答案為：；
（2）氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（3）將4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）二氧化碳是0.2mol，通入100mL3mol/L的NaOH的水溶液后，氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.3mol，因?yàn)?＜$\frac{n（NaOH）}{n（C{O}_{2}）}$=$\frac{3}{2}$＜2，所以產(chǎn)物中既有碳酸鈉也有碳酸氫鈉，設(shè)碳酸鈉的物質(zhì)的量為xmol，碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為ymol，則$\left\{\begin{array}{l}{2x+y=0.3}\\{x+y=0.2}\end{array}\right.$，所以$\left\{\begin{array}{l}{x=0.1mol}\\{y=0.1mol}\end{array}\right.$，所以離子反應(yīng)方程式為：2CO₂+3OH^-═CO₃^2-+HCO₃^-+H₂O，故答案為：2CO₂+3OH^-═CO₃^2-+HCO₃^-+H₂O；
（4）取一定量該固體溶于水配成100mL溶液，測(cè)得溶溶中金屬陽(yáng)離子的濃度為0.5mol/L，即鈉離子濃度為0.5mol/L．取相同質(zhì)量的固體加熱至恒重，剩余固體為碳酸鈉，根據(jù)鈉離子守恒可知，碳酸鈉的質(zhì)量為 $\frac{1}{2}$×0.1L×0.5mol/L×106g/mol=2.65g，
故答案為：2.65；
（5）向過量的碳酸鈉溶液中通入Cl₂可以制得漂白液，根據(jù)酸性：鹽酸＞碳酸＞次氯酸＞碳酸氫鈉，所以向過量的碳酸鈉溶液中通入Cl₂可以制得漂白液，反應(yīng)的離子方程式為：2CO₃^2-+Cl₂+H₂O═Cl^-+2 HCO₃^-+ClO^-，故答案為：2CO₃^2-+Cl₂+H₂O═Cl^-+2 HCO₃^-+ClO^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，涉及鈉元素化合物的轉(zhuǎn)化，焰色反應(yīng)是推斷突破口，注意掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉等物質(zhì)的性質(zhì)，把難度不大．