Question

8．有X、Y、Z、W四種在中學學過的固體化合物，實驗現象如下：
①X、Y、Z、W的焰色反應均為黃色．
②在Z、W中加入稀鹽酸，均有無色、無氣味的氣體放出．
③Y、Z、W分別與適量的Ba（OH）₂濃溶液反應，均有白色沉淀生成；再加入過量鹽酸，由Z、W生成的白色沉淀均溶解，由Y生成的白色沉淀不溶解．
④在相同條件下，將足量的Y的溶液分別加到相同物質的量濃度、相同體積的Z和W的溶液中，都有氣泡出現．其中W溶液中氣泡出現較快．
⑤X與CO₂反應生成Z，同時生成另一種氣體，此氣體由地殼中含量最多的元素組成．
根據上述現象，回答下列問題：
（1）X的化學式為Na₂O₂，Y的化學式為NaHSO₄；
（2）寫出下列有關反應的離子方程式．
①Z和石灰水Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓；
②X和 H₂O2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
③W和NaOH溶液HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W為四種固體化合物，實驗現象如下：
①X、Y、Z、W的焰色反應均為黃色，證明含鈉元素；
②在Z、W中加入稀鹽酸，均有無色、無氣味的氣體放出，可推斷為碳酸鈉或碳酸氫鈉；
③Y、Z、W分別與適量的Ba（OH）₂濃溶液反應，均有白色沉淀生成；再加入過量鹽酸，由Z、W生成的白色沉淀均溶解，由Y生成的白色沉淀不溶解，證明ZW為碳酸鈉和碳酸氫鈉，Y可能為硫酸鈉或硫酸氫鈉；
④在相同條件下，將足量的Y的溶液分別加到相同物質的量濃度、相同體積的Z和W的溶液中，都有氣泡出現．其中W溶液中氣泡出現較快，說明Y一定為NaHSO₄；
⑤X與CO₂反應生成Z，推斷Z為Na₂CO₃，W為NaHCO₃，同時生成另一種氣體，此氣體由地殼中含量最多的元素組成，判斷為O₂；所以X為Na₂O₂；
綜上所述：X為Na₂O₂、Y為NaHSO₄、Z為Na₂CO₃、W為NaHCO₃，以此解答該題．

解答 解：X、Y、Z、W為四種固體化合物，實驗現象如下：
①X、Y、Z、W的焰色反應均為黃色，證明含鈉元素；
②在Z、W中加入稀鹽酸，均有無色、無氣味的氣體放出，可推斷為碳酸鈉或碳酸氫鈉；
③Y、Z、W分別與適量的Ba（OH）₂濃溶液反應，均有白色沉淀生成；再加入過量鹽酸，由Z、W生成的白色沉淀均溶解，由Y生成的白色沉淀不溶解，證明ZW為碳酸鈉和碳酸氫鈉，Y可能為硫酸鈉或硫酸氫鈉；
④在相同條件下，將足量的Y的溶液分別加到相同物質的量濃度、相同體積的Z和W的溶液中，都有氣泡出現．其中W溶液中氣泡出現較快，說明Y一定為NaHSO₄；
⑤X與CO₂反應生成Z，推斷Z為Na₂CO₃，W為NaHCO₃，同時生成另一種氣體，此氣體由地殼中含量最多的元素組成，判斷為O₂；所以X為Na₂O₂；
綜上所述：X為Na₂O₂、Y為NaHSO₄、Z為Na₂CO₃、W為NaHCO₃．
（1）依據分析判斷X的化學式為Na₂O₂，Y的化學式為NaHSO₄，故答案為：Na₂O₂；NaHSO₄；
（2）①Z（Na₂CO₃）+石灰水反應的離子方程式：Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓，故答案為：Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓；          
②X為Na₂O₂，與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應的離子方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
③W為NaHCO₃，與NaOH反應生成Na₂CO₃，離子方程式為HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．

點評 本題考查無機物推斷，焰色反應及特殊反應為推斷突破口，需要學生熟練掌握元素化合物的性質，為高考常見題型，側重學生的分析能力的考查，難度不大．