Question

X、Y和W為原子序數(shù)依次遞增的短周期元素，X和Y同主族，Y和W的氣態(tài)氫化物具有相同的電子數(shù)，X的單質(zhì)只有氧化性．
（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圖（圖中夾持和加熱裝置略去），分別研究YX₂和W₂的性質(zhì)．

①分別通入YX₂和W₂，在裝置A中觀察到的現(xiàn)象是否相同（填“相同”或“不相同”）

 

；若裝置D中裝的是鐵粉，當通入W₂時D中觀察到的現(xiàn)象為

 

；若裝置D中裝的是五氧化二釩，當通入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，則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，向該試管中加入過量（填字母）

 

，可以看到白色沉淀生成，其原因為

 

（寫出其中一種即可）．
A．氨水B．稀鹽酸C．稀硝酸D．氯化鈣
（4）若由元素Y和X組成-2價酸根Z，Z中Y和X的質(zhì)量比為Y：X=4：3，當W₂與含Z的溶液完全反應后，有淺黃色沉淀產(chǎn)生，取上層清液加入氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生．寫出W₂與Z的溶液完全反應產(chǎn)生淺黃色沉淀的離子方程式

 

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Answer 1

分析：X、Y和W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X的單質(zhì)只有氧化性，為氧元素或氟元素，X和Y同主族，Y和W的氣態(tài)氫化物具有相同的電子數(shù)，則X只能為O，則Y為S、W為Cl，
（1）實驗室通常用二氧化錳與濃鹽酸在加熱的條件下制備氯氣；
（2））①二氧化硫與氯氣都可以是品紅溶液褪色；氯氣與鐵反應產(chǎn)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根據(jù)電子轉移守恒計算I在氧化產(chǎn)物中化合價，確定氧化產(chǎn)物，據(jù)此書寫方程式；
（3）當加入氨水時，使該溶液變?yōu)閴A性，產(chǎn)生BaSO₃白色沉淀（或當加入HNO₃時，使溶液中H₂SO₃氧化成H₂SO₄，產(chǎn)生BaSO₄白色沉淀）；      
（4）由元素S和O組成-2價酸根Z，Z中Y和X的質(zhì)量比為4：3，則n（S）：n（O）=

4

32

：

3

16

=2：3，則Z為S₂O²₃^-，當Cl₂與含S₂O²₃^-的溶液完全反應后，有淺黃色沉淀產(chǎn)生，說明生成S單質(zhì)，取上層清液加入氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說明生成SO₄^2-，氯氣被還有為Cl^-，根據(jù)守恒配平．

解答：解：X、Y和W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X的單質(zhì)只有氧化性，為氧元素或氟元素，X和Y同主族，Y和W的氣態(tài)氫化物具有相同的電子數(shù)，則X只能為O，則Y為S、W為Cl，
（1）實驗室通常用二氧化錳與濃鹽酸在加熱的條件下制備氯氣，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(zhì)，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(zhì)，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(xiàn)象是相同；氯氣與鐵反應產(chǎn)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+O₂2SO₃，
故答案為：相同；產(chǎn)生棕黃色的煙；2SO₂+O₂2SO₃；
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(chǎn)物中的化合價為a，則根據(jù)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(zhì)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）當加入氨水時，使該溶液變?yōu)閴A性，產(chǎn)生BaSO₃白色沉淀（或當加入HNO₃時，使溶液中H₂SO₃氧化成H₂SO₄，產(chǎn)生BaSO₄白色沉淀），
故答案為：當加入氨水時，使該溶液變?yōu)閴A性，產(chǎn)生BaSO₃白色沉淀（或當加入HNO₃時，使溶液中H₂SO₃氧化成H₂SO₄，產(chǎn)生BaSO₄白色沉淀）；      
（4）由元素S和O組成-2價酸根Z，Z中Y和X的質(zhì)量比為4：3，則n（S）：n（O）=

4

32

：

3

16

=2：3，則Z為S₂O²₃^-，當Cl₂與含S₂O²₃^-的溶液完全反應后，有淺黃色沉淀產(chǎn)生，說明生成S單質(zhì)，取上層清液加入氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說明生成SO₄^2-，氯氣被還有為Cl^-，反應離子方程式為：S₂O₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+S↓2Cl^-+2H⁺，
故答案為：S₂O₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+S↓2Cl^-+2H⁺．

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