Question

短周期元素X．Y．Z的原子序數依次增大，X和Y同主族，Y和Z同周期，Y與Z能形成離子個數比為1：1的離子化合物A，X與Z能形成原子個數比為1：1的共價化合物B，它們之間能實現如圖1所示轉化（部分產物已略去）：

（1）Y在周期表的位置是

 

；Z₂的電子式是

 

．
（2）反應①的化學方程式是

 

．
（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，這些產品不能與潔廁靈（含有有機酸和無機酸）一起使用，其原因就是在常溫時能發生與反應②相似的反應．某校的學生在實驗室利用反應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②的離子方程式

 

．
Ⅱ．上述實驗裝置不夠完善，改進方法是

 

．
（4）Z₂跟C在常溫時發生反應③，在加熱條件下發生的反應是3Z₂+6C

△

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

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：

分析：短周期元素X、Y、Z的原子序數依次增大，Y與Z能形成離子個數比為1：1的離子化合物A，電解A溶液可得X₂、Z₂單質及C，有三種物質生成，其中兩種單質，為雙原子分子，應為電解水與電解質型的電解，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的原子序數較小，X與Z能形成原子個數比為1：1的共價化合物，則X為氫元素．
若A為NaCl，電解NaCl溶液可得H₂、Cl₂單質及NaOH，H₂與Cl₂反應生成HCl，即B為HCl，氯氣能與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉，則X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，次氯酸鈉能與HCl反應生成氯氣，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電子結構，原子間含有一個共用電子對；
（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生成的D為次氯酸鈉；
I、反應②是鹽酸與次氯酸鈉反應；
II、沒有除去氯氣中的氯化氫；
（4）Cl₂跟NaOH在常溫時發生反應③，在加熱條件下發生的反應是3Cl₂+6NaOH

加熱  .

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

解答： 解：短周期元素X、Y、Z的原子序數依次增大，Y與Z能形成離子個數比為1：1的離子化合物A，電解A溶液可得X₂、Z₂單質及C，有三種物質生成，其中兩種單質，為雙原子分子，應為電解水與電解質型的電解，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的原子序數較小，X與Z能形成原子個數比為1：1的共價化合物，則X為氫元素．
若A為NaCl，電解NaCl溶液可得H₂、Cl₂單質及NaOH，H₂與Cl₂反應生成HCl，即B為HCl，氯氣能與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉，則X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，次氯酸鈉能與HCl反應生成氯氣．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個電子層，最外層有1個電子，處于周期表第三周期第IA族；Z₂為Cl₂，各原子為8電子結構，原子間含有一個共用電子對，其電子式是，故答案為：第三周期第IA族；；
（2）反應①為電解氯化鈉溶液，生成氫氣、氯氣與氫氧化鈉，反應的化學方程式是2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（3）I、反應②是鹽酸與次氯酸鈉反應，生成氯化鈉、氯氣與水，反應的離子方程式為ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O，故答案為：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
II、由于鹽酸具有揮發性，上述實驗裝置制取的氯氣中含有氯化氫，應在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在常溫時發生反應③Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，在加熱條件下發生的反應是3Cl₂+6NaOH

加熱  .

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

點評：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、氧化還原反應等，題目難度中等，關鍵是根據電解原理推斷元素及相應化合物，側重于考查學生對基礎知識的綜合應用能力．