Question

1．Ⅰ．反應(yīng)物與生成物有：濃H₂SO₄、K₂S、K₂SO₄、SO₂、H₂O和一種未知物質(zhì)X．
（1）已知K₂S在反應(yīng)中失去電子，則該反應(yīng)的氧化劑是濃H₂SO₄．
（2）已知0.5molK₂S在反應(yīng)中失去1mol電子生成X，則X的化學(xué)式為S．
（3）將氧化劑和還原劑及其配平后系數(shù)填入下列空格中，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
□+□
（4）若反應(yīng)中濃H₂SO₄過量，則 產(chǎn)物中無X生成，請(qǐng)完成此化學(xué)反應(yīng)方程式：4H₂SO₄（濃）+K₂S=K₂SO₄+4SO₂↑+4H₂O．
Ⅱ．短周期元素X、Y、Z的原子序數(shù)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(gè)數(shù)比為1﹕1的離子化合物A，X與Z能形成原子個(gè)數(shù)比為1﹕1的共價(jià)化合物B，它們之間能實(shí)現(xiàn)如圖甲所示轉(zhuǎn)化（部分產(chǎn)物已略去）：

（1）Y在周期表的位置是第三周期第IA族；
（2）反應(yīng)①的化學(xué)方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．
（3）D溶液呈堿性的原因是（用離子方程式表示）ClO^-+H₂O?HClO+OH^-．
D是很多漂白劑中含有的有效成分，這些產(chǎn)品不能與潔廁靈（含有有機(jī)酸和無機(jī)酸）一起使用，其原因就是在常溫時(shí)能發(fā)生與反應(yīng)②相似的反應(yīng)．某校的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)②的原理來制備純凈、干燥的Z₂，儀器裝置如圖乙所示（夾持固定裝置的儀器已略去）．
（4）寫出反應(yīng)②的離子方程式ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O．
（5）上述實(shí)驗(yàn)裝置不夠完善，改進(jìn)方法是在a、b裝置之間加一盛有飽和食鹽水（或水）的洗氣瓶，除去HCl．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）已知K₂S在反應(yīng)中失去電子硫元素化合價(jià)升高，則該反應(yīng)的氧化劑為濃硫酸，硫元素化合價(jià)降低；
（2）已知0.5molK₂S在反應(yīng)中失去1mol電子生成X，濃硫酸被還原為二氧化硫，結(jié)合電子守恒計(jì)算分析硫元素化合價(jià)；
（3）計(jì)算得到K₂S被氧化為S，濃硫酸被還原為SO₂，電子轉(zhuǎn)移依據(jù)元素化合價(jià)變化計(jì)算得到2e^-；
（4）若反應(yīng)中濃H₂SO₄過量產(chǎn)物中無S生成，說明硫化鉀被氧化為二氧化硫；
Ⅱ、短周期元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，Y與Z能形成離子個(gè)數(shù)比為1：1的離子化合物A，電解A溶液可得X₂、Z₂單質(zhì)及C，有三種物質(zhì)生成，其中兩種單質(zhì)，為雙原子分子，應(yīng)為電解水與電解質(zhì)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(shù)較小，X與Z能形成原子個(gè)數(shù)比為1：1的共價(jià)化合物，則X為氫元素．
若A為NaCl，電解NaCl溶液可得H₂、Cl₂單質(zhì)及NaOH，H₂與Cl₂反應(yīng)生成HCl，即B為HCl，氯氣能與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉，則X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，次氯酸鈉能與HCl反應(yīng)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(jié)構(gòu)，原子間含有一個(gè)共用電子對(duì)；
（2）電解氯化鈉溶液生成H₂、Cl₂及NaOH；
（3）D溶液呈堿性的原因是次氯酸根離子水解生成次氯酸和氫氧根離子，溶液顯堿性；
（4）反應(yīng)②是鹽酸與次氯酸鈉反應(yīng)；
（5）沒有除去氯氣中的氯化氫；

解答 解：Ⅰ、（1）反應(yīng)物與生成物有：濃H₂SO₄、K₂S、K₂SO₄、SO₂、H₂O和一種未知物質(zhì)X，已知K₂S在反應(yīng)中失去電子硫元素化合價(jià)升高，則該反應(yīng)的氧化劑為濃硫酸，硫元素化合價(jià)降低，
故答案為：濃硫酸；
（2）已知0.5molK₂S在反應(yīng)中失去1mol電子生成X硫元素化合價(jià)為x，濃硫酸被還原為二氧化硫，結(jié)合電子守恒計(jì)算分析硫元素化合價(jià)，[x-（-2）]×0.5mol=1，x=0，則生成的X為S，
故答案為：S；
（3）計(jì)算得到K₂S被氧化為S，濃硫酸被還原為SO₂，電子轉(zhuǎn)移依據(jù)元素化合價(jià)變化和電子守恒計(jì)算得到2e^-，則氧化劑為濃硫酸和還原劑為K₂S，配平后系數(shù)填入空格中，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：，
故答案為：；
（4）若反應(yīng)中濃H₂SO₄過量產(chǎn)物中無S生成，同種元素不同價(jià)態(tài)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)最大程度發(fā)生歸中反應(yīng)，說明硫化鉀被氧化為二氧化硫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4H₂SO₄（濃）+K₂S=K₂SO₄+4SO₂↑+4H₂O，
故答案為：4H₂SO₄（濃）+K₂S=K₂SO₄+4SO₂↑+4H₂O；
Ⅱ、短周期元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，Y與Z能形成離子個(gè)數(shù)比為1：1的離子化合物A，電解A溶液可得X₂、Z₂單質(zhì)及C，有三種物質(zhì)生成，其中兩種單質(zhì)，為雙原子分子，應(yīng)為電解水與電解質(zhì)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(shù)較小，X與Z能形成原子個(gè)數(shù)比為1：1的共價(jià)化合物，則X為氫元素．
若A為NaCl，電解NaCl溶液可得H₂、Cl₂單質(zhì)及NaOH，H₂與Cl₂反應(yīng)生成HCl，即B為HCl，氯氣能與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉，則X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，次氯酸鈉能與HCl反應(yīng)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(gè)電子層，最外層有1個(gè)電子，處于周期表第三周期第IA族，
故答案為：第三周期第IA族；
（2）反應(yīng)①為電解氯化鈉溶液，生成氫氣、氯氣與氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（3）D溶液呈堿性的原因是次氯酸根離子水解生成次氯酸和氫氧根離子，溶液顯堿性，反應(yīng)的離子方程式為：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
故答案為：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
（4）反應(yīng)②是鹽酸與次氯酸鈉反應(yīng)，生成氯化鈉、氯氣與水，反應(yīng)的離子方程式為ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O，
故答案為：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
（5）由于鹽酸具有揮發(fā)性，上述實(shí)驗(yàn)裝置制取的氯氣中含有氯化氫，應(yīng)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；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的分析，氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移、產(chǎn)物分析判斷，離子方程式書寫方法，實(shí)驗(yàn)基本操作，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．