Question

短周期元素X．Y．Z的原子序数依次增大，X和Y同主族，Y和Z同周期，Y与Z能形成离子个数比为1：1的离子化合物A，X与Z能形成原子个数比为1：1的共价化合物B，它们之间能实现如图1所示转化（部分产物已略去）：

（1）Y在周期表的位置是

 

；Z₂的电子式是

 

．
（2）反应①的化学方程式是

 

．
（3）D溶液呈碱性的原因是（用离子方程式表示）

 

；
D是很多漂白剂中含有的有效成分，这些产品不能与洁厕灵（含有有机酸和无机酸）一起使用，其原因就是在常温时能发生与反应②相似的反应．某校的学生在实验室利用反应②的原理来制备纯净．干燥的Z₂，仪器装置如图2所示（夹持固定装置的仪器已略去）．
I．写出反应②的离子方程式

 

．
Ⅱ．上述实验装置不够完善，改进方法是

 

．
（4）Z₂跟C在常温时发生反应③，在加热条件下发生的反应是3Z₂+6C

△

5A+YZO₃+3H₂O，
3mol Z₂与足量的C溶液反应，转移电子的物质的量n（e^-）的取值范围是

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：

分析：短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大，Y与Z能形成离子个数比为1：1的离子化合物A，电解A溶液可得X₂、Z₂单质及C，有三种物质生成，其中两种单质，为双原子分子，应为电解水与电解质型的电解，则A为盐溶液，该盐溶液盐的阳离子不能放电，酸根离子放电，则A可能为NaCl，则Y为钠元素，Z为氯元素；X和Y同主族，且X的原子序数较小，X与Z能形成原子个数比为1：1的共价化合物，则X为氢元素．
若A为NaCl，电解NaCl溶液可得H₂、Cl₂单质及NaOH，H₂与Cl₂反应生成HCl，即B为HCl，氯气能与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，则X₂ 为H₂，Z₂为Cl₂，次氯酸钠能与HCl反应生成氯气，故符合题意．
所以X为氢元素，Y为钠元素，Z为氯元素；X₂ 为H₂，Z₂为Cl₂，B为HCl，C为NaOH，D为NaClO；
（1）Y为Na元素，在第三周期，第IA族；Z₂为Cl₂，各原子为8电子结构，原子间含有一个共用电子对；
（2）电解氯化钠溶液生成H₂、Cl₂及NaOH；
（3）氯气与氢氧化钠溶液反应生成的D为次氯酸钠；
I、反应②是盐酸与次氯酸钠反应；
II、没有除去氯气中的氯化氢；
（4）Cl₂跟NaOH在常温时发生反应③，在加热条件下发生的反应是3Cl₂+6NaOH

加热  .

5NaCl+NaClO₃+3H₂O，若只发生该反应根据Cl₂的物质的量求出转移电子，若只发生反应③，根据Cl₂的物质的量求出转移电子，则转移电子的物质的量n（e^-）在二者之间．

解答： 解：短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大，Y与Z能形成离子个数比为1：1的离子化合物A，电解A溶液可得X₂、Z₂单质及C，有三种物质生成，其中两种单质，为双原子分子，应为电解水与电解质型的电解，则A为盐溶液，该盐溶液盐的阳离子不能放电，酸根离子放电，则A可能为NaCl，则Y为钠元素，Z为氯元素；X和Y同主族，且X的原子序数较小，X与Z能形成原子个数比为1：1的共价化合物，则X为氢元素．
若A为NaCl，电解NaCl溶液可得H₂、Cl₂单质及NaOH，H₂与Cl₂反应生成HCl，即B为HCl，氯气能与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，则X₂ 为H₂，Z₂为Cl₂，次氯酸钠能与HCl反应生成氯气．故符合题意．
所以X为氢元素，Y为钠元素，Z为氯元素；X₂ 为H₂，Z₂为Cl₂，B为HCl，C为NaOH，D为NaClO．
（1）Y为Na元素，原子核外有3个电子层，最外层有1个电子，处于周期表第三周期第IA族；Z₂为Cl₂，各原子为8电子结构，原子间含有一个共用电子对，其电子式是，故答案为：第三周期第IA族；；
（2）反应①为电解氯化钠溶液，生成氢气、氯气与氢氧化钠，反应的化学方程式是2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，
故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（3）I、反应②是盐酸与次氯酸钠反应，生成氯化钠、氯气与水，反应的离子方程式为ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O，故答案为：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
II、由于盐酸具有挥发性，上述实验装置制取的氯气中含有氯化氢，应在a、b装置之间加一盛有饱和食盐水的洗气瓶，除去HCl，
故答案为：在a、b装置之间加一盛有饱和食盐水（或水）的洗气瓶，除去HCl；
（4）Cl₂跟NaOH在常温时发生反应③Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，在加热条件下发生的反应是3Cl₂+6NaOH

加热  .

5NaCl+NaClO₃+3H₂O，若只发生该反应则3molCl₂完全反应转移的电子为5mol；若只发生反应③，则3molCl₂完全反应转移的电子为3mol，所以转移电子的物质的量n（e^-）的取值范围是3 mol≤n（e^-）≤5 mol，
故答案为：3 mol≤n（e^-）≤5 mol．

点评：本题考查元素化合物的推断、电子式的书写、电解原理、离子方程式、氧化还原反应等，题目难度中等，关键是根据电解原理推断元素及相应化合物，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力．