Question

A～H以及X、Y的转化关系如右图所示：

请回答下列问题：
（1）电解上述滤液时产生G的电极是

阳极

，其电极反应式为

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

．
（2）取上述滤液进行焰色反应实验显紫色（透过钴玻璃片），图中焰色反应显紫色的还有

D、F、Y

．
（3）写出黑色固体A与X的浓溶液共热时反应的离子方程式：

MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

．
（4）写出G与B溶液反应的化学方程式：

Cl₂+H₂O₂=O₂↑+2HCl

．
（5）ClO₂是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO₂将逐渐取代Cl₂，成为自来水的消毒剂．工业上ClO₂常用NaClO₃和Na₂SO₃溶液混合并加硫酸酸化制得，在该反应中NaClO₃和Na₂SO₃的物质的量之比为

2：1

．

Answer 1

分析：无色液体E可猜想为水，利用滤液进行焰色反应实验显紫色，则滤液中含有钾离子，且电解滤液得到的产物中有两种气体和一种溶液，可猜想滤液为氯化钾溶液，则Y是氢氧化钾，气体G能与B反应生成无色气体C，比较氯气、氢气的性质，可猜想G是氯气，H是氢气，则X溶液为盐酸，B为双氧水，氯气和双氧水溶液反应生成盐酸和氧气，再结合转化关系可得A是二氧化锰，D是氯酸钾，E是水，将猜想的物质代入转化关系中进行验证，所得结论完全正确．

解答：解：无色液体E可猜想为水，利用滤液进行焰色反应实验显紫色，则滤液中含有钾离子，且电解滤液得到的产物中有两种气体和一种溶液，可猜想滤液为氯化钾溶液，则Y是氢氧化钾，气体G能与B反应生成无色气体C，比较氯气、氢气的性质，可猜想G是氯气，H是氢气，则X溶液为盐酸，B为双氧水，氯气和双氧水溶液反应生成盐酸和氧气，再结合转化关系可得A是二氧化锰，D是氯酸钾，E是水，并进行验证，
（1）G是氯气，电解氯化钾溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案为：阳极；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）钾元素的焰色反应显紫色，所以氯酸钾、氢氧化钾和氯化钾的焰色反应都显紫色，即D、F、Y的焰色反应都显紫色，故答案为：D、F、Y；
（3）黑色固体A是二氧化锰，X是盐酸，在加热条件下，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，离子反应方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）G是氯气，B是双氧水，氯气和双氧水反应生成氯化氢和氧气，反应方程式为：Cl₂+H₂O₂=O₂↑+2HCl，故答案为：Cl₂+H₂O₂=O₂↑+2HCl；
（5）氯酸钠具有氧化性，亚硫酸钠具有还原性，所以酸性条件下，氯酸钠和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成氯化钠和硫酸钠，NaClO₃、Na₂SO₃和硫酸溶液反应的方程式为：2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O，所以在该反应中NaClO₃和Na₂SO₃的物质的量之比为2：1，故答案为：2：1．

点评：本题所给信息较少，可采用猜想验证的方法进行推断，明确物质的性质是解本题关键，难度中等．