Question

X、Y和W為原子序數依次遞增的短周期元素．已知：X和Y同主族，Y和W的氫化物具有相同的電子數．在中學范圍內X的單質只有氧化性，且是空氣的主要成份之一．
（1）寫出實驗室制取W₂反應的離子方程式

 

．
（2）某小組設計如圖所示的裝置，分別研究YX₂和W₂的性質．

①分別通入YX₂和W₂，在裝置A中觀察到的現象是否相同

 

（填“相同”或“不相同”）；若裝置D中裝的是銅粉，當通入足量W₂時觀察到的現象為

 

；若裝置D中裝的是五氧化二釩（催化劑），當通入足量YX₂時，打開K通入適量X₂，化學反應方程式為

 

．
②若裝置B中裝有5.0mL 1.0×10^-3mol/L的碘水，當通入足量W₂完全反應后，轉移了5.0×10^-5mol電子，該反應的化學方程式為

 

．
（3）某同學將足量的YX₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成，再向該試管中加入過量的下列溶液也無沉淀生成的是

 

（填字母）．
A．氨水   B．稀鹽酸    C．稀硝酸  D．氯化鈣   E．雙氧水    F．硝酸銀．

Answer 1

分析：X、Y和W為原子序數依次增大的短周期元素，中學范圍內X的單質只有氧化性，且是空氣的主要成份之一，則X為O元素；X和Y同主族，則Y為S元素；Y和W的氫化物具有相同的電子數，氫化物電子數為18，結合原子序數可知W為Cl元素，
（1）實驗室常用二氧化錳與濃鹽酸反應準備氯氣，反應生成氯化錳、氯氣與水；
（2）①二氧化硫與品紅化合為無色物質，氯氣與水反應生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性，將品紅氧化為無色物質；氯氣與銅反應產生棕黃色的煙；二氧化硫在五氧化二釩作催化劑、加熱條件下與氧氣反應生成三氧化硫；
②令碘元素在氧化產物中的化合價為a，則根據電子轉移守恒有5.0×10^-3L×1.0×10^-3mol/L×2×a=5.0×10^-5mol，解得a=+5，所以碘單質被氧化為HIO₃，據此書寫方程式；
（4）二氧化硫溶于水，呈酸性，且具有還原性，故堿性物質能與二氧化硫在溶液在生成亞硫酸鹽、強氧化性物質可以將二氧化硫氧化為硫酸，能與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇、硫酸鋇沉淀，硝酸銀溶液與氯化鋇溶液生成AgCl白色沉淀，據此解答．

解答：解：X、Y和W為原子序數依次增大的短周期元素，中學范圍內X的單質只有氧化性，且是空氣的主要成份之一，則X為O元素；X和Y同主族，則Y為S元素；Y和W的氫化物具有相同的電子數，氫化物電子數為18，結合原子序數可知W為Cl元素，
（1）實驗室常用二氧化錳與濃鹽酸反應準備氯氣，反應生成氯化錳、氯氣與水，反應離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^- 

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^- 

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）①二氧化硫與品紅化合物無色物質，氯氣與水反應生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性，將品紅氧化為無色物質，二氧化硫與氯氣都可以是品紅溶液褪色，在裝置A中觀察到的現象是相同；氯氣與銅反應產生棕黃色的煙；二氧化硫在五氧化二釩作催化劑、加熱條件下與氧氣反應生成三氧化硫，反應方程式為：2SO₂+O₂ 2SO₃ 
故答案為：相同；產生棕黃色的煙；2SO₂+O₂ 2SO₃；
②若裝置B中裝有5.0mL 1.0×10^-3mol/L的碘水，當通入足量Cl₂完全反應后，轉移的電子為5.0×10^-5mol，令碘元素在氧化產物中的化合價為a，則根據電子轉移守恒有5.0×10^-3L×1.0×10^-3mol/L×2×a=5.0×10^-5mol，解得a=+5，所以碘單質被氧化為HIO₃，則該反應的化學方程式為5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
（3）氨水溶液呈堿性，當加入氨水時，產生BaSO₃白色沉淀；當加入HNO₃或雙氧水時，使溶液中H₂SO₃氧化成H₂SO₄，產生BaSO₄白色沉淀；而硝酸銀溶液與氯化鋇溶液生成AgCl白色沉淀，故再加入鹽酸、氯化鈣溶液始終沒有沉淀生成，
故答案為：BD．

點評：本題考查元素化合物推斷、化學實驗、元素化合物性質、常用化學用語、氧化還原反應應用等，（2）中注意根據電子轉移守恒計算判斷產物，側重考查學生對知識的綜合應用，難度中等．