Question

X、Y、Z、W四种化合物均由1～18号之间的元素组成，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）．请回答：

（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含有的四种元素之间（二种、三种或四种）可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用右图装置（夹持固定装置已略去）进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体．
①写出装置Ⅰ中反应的化学方程式是

Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O或2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O

；装置Ⅱ中物质的化学式是

Na₂O₂

．
②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下也可制备得装置Ⅴ中气体，该化合物的化学式是

H₂O₂

，试指出装置I中圆底烧瓶中所盛装的药品是

MnO₂

．
（4）向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是

2Na₂CO₃+C1₂+H₂O=NaC1O+NaCl+2NaHCO₃

．

Answer 1

分析：通过阅读文字描述，框图，实验装置图，可以提取几点有用信息①X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色②W为无色无味气体③X在加热条件下能生成Z④X含有的四种元素之间（二种、三种或四种）可组成多种化合物，选用其中某些化合物，进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体，进行综合分析推理．

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，这四种化合物均为短周期元素组成，且W为无色无味的气体（中学阶段常见的无色无味的气体为H₂、O₂、CO₂等），
可推出X为NaHCO₃，Y为NaOH，Z为Na₂CO₃，W为CO₂．
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．
X所含的四种元素为：Na、H、C、O，
这四种元素组成的化合物有：NaHCO₃、Na₂CO₃、NaOH、H₂CO₃、Na₂O、Na₂O₂、NaOH、H₂O、H₂O₂、CO₂、CO等无机物和烃、烃的含氧衍生物等有机物．
根据装置Ⅲ中Ba（OH）₂饱和溶液产生白色沉淀，且图示中装置I、Ⅱ中的物质均为固体，
推测装置I中的物质为NaHCO₃或Na₂CO₃固体．装置Ⅰ中反应的化学方程式：Na₂CO₃+H₂SO₄=
Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O或2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O；
因为装置Ⅴ中收集到一种无色气体，说明装置I中产生的CO₂与装置Ⅱ中的物质反应生成了另一种无色气体，进而推测出装置Ⅱ中的物质为Na₂O₂，装置Ⅴ中收集的气体是O₂．O₂的制取也可以用2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑进行．
将Cl₂通入Na₂CO₃溶液中，制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，
说明部分产物为NaClO和NaHCO₃，其余的产物可根据元素守恒得出，并配平，
反应的化学方程式为：2Na₂CO₃+C1₂+H₂O=NaClO+NaCl+2NaHCO₃．
故答案为：
（1）CO₂
（2）HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O  
（3）①Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O或2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O；Na₂O₂   
②H₂O₂；  MnO₂
（4）2Na₂CO₃+C1₂+H₂O=NaC1O+NaCl+2NaHCO₃

点评：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，纵观近几年的高考试题，会发现这类试题的突破点（题眼）在逐渐减少，难度在逐渐增加．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．