Question

17．有X、Y、Z、W四种化合物，其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体．这四种化合物具有下列转化关系（部分反应物、产物及反应条件已略去）．
（1）W的化学式是CO₂；

（2）X与Y在溶液中反应的离子方程式是：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（3）X$\stackrel{△}{→}$Z过程反应的化学方程式是：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
（4）W经另一反应可转化为无色无味的单质气体Q，利用如图装置（夹持固定装置已略去）进行实验可在V中收集到Q，已知：烧瓶中固体为X或Z，装置Ⅲ中产生白色沉淀．

则装置Ⅱ中物质的化学式Na₂O₂，Ⅱ中主要反应的化学方程式是2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．

Answer 1

分析 X、Y、Z的焰色反应均为黄色，说明三者均为钠元素的化合物．X含有四种元素，在加热条件下能生成Z，可推知，X为NaHCO₃，Y为NaOH，Z为Na₂CO₃，Z反应得到W为无色无味的气体，应是与酸反应生成的CO₂，即W为CO₂，在装置Ⅰ中，碳酸氢钠与稀硫酸反应生成二氧化碳，经过装置Ⅱ后，在Ⅲ中产生白色沉淀，二氧化碳被吸收，经过Ⅳ干燥后在Ⅴ中收集到密度比空气大的无色气体，应为氧气，所以在Ⅱ中的反应是二氧化碳和过氧化钠反应，据此解答．

解答 解：X、Y、Z的焰色反应均为黄色，说明三者均为钠元素的化合物．X含有四种元素，在加热条件下能生成Z，可推知，X为NaHCO₃，Y为NaOH，Z为Na₂CO₃，Z反应得到W为无色无味的气体，应是与酸反应生成的CO₂，即W为CO₂，在装置Ⅰ中，碳酸氢钠与稀硫酸反应生成二氧化碳，经过装置Ⅱ后，在Ⅲ中产生白色沉淀，二氧化碳被吸收，经过Ⅳ干燥后在Ⅴ中收集到密度比空气大的无色气体，应为氧气，所以在Ⅱ中的反应是二氧化碳和过氧化钠反应，
（1）根据上面的分析可知，W为CO₂，故答案为：CO₂；
（2）X与Y在溶液中反应是NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，离子方程式是HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，故答案为：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（3）X$\stackrel{△}{→}$Z过程反应的化学方程式是碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
故答案为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（4）根据上面的分析可知，装置Ⅰ中反应的化学方程式是2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O，装置Ⅱ中主要的反应化学方程式是2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，
故答案为：Na₂O₂；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．

点评 本题考查了无机物转化关系和物质判断，元素化合物的相互转化是高考出题的热点之一．题目往往以框图推断题的形式展现，这就要求学生必须对元素化合的知识非常熟练，在学习时要让学生多总结、多联系，形成知识网络，题目难度中等．