Question

现有短周期元素组成的A、B、C、D、E五种物质，存在如下转化关系（部分产物已略去），其中E为黑色粉末，D为无色气体．

（1）若B为含氯元素的钾盐，与浓盐酸反应可以生成黄绿色气体，且1mol B转移5mol 电子，则B与浓盐酸反应的化学方程式为______． 生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为______；
（2）将F从混合物中分离出来的实验操作步骤为______、______、______．由A制得2mol D时，转移电子数为______ mol
（3）电解F的饱和水溶液得到碱溶液M，写出该反应的离子方程式；______ H₂↑+Cl₂↑+2OH^-

Answer 1

【答案】分析：短周期元素组成的A、B、C、D、E五种物质，C是淡黄色固体，与水反应生成无色气体D，故C为Na₂O₂，D为O₂，E为黑色粉末，由A溶液D可知，A为H₂O₂，E为MnO₂，由固体BD+F，由（1）若B为含氯元素的钾盐，与浓盐酸反应可以生成黄绿色气体，且1molB转移5mol电子，B中氯元素化合价为+5，则B为KClO₃，F为KCl．
解答：解：短周期元素组成的A、B、C、D、E五种物质，C是淡黄色固体，与水反应生成无色气体D，故C为Na₂O₂，D为O₂，E为黑色粉末，由A溶液D可知，A为H₂O₂，E为MnO₂，由固体BD+F，由（1）B为含氯元素的钾盐，与浓盐酸反应可以生成黄绿色气体，且1molB转移5mol电子，B中氯元素化合价为+5，则B为KClO₃，F为KCl，
（1）KClO₃与浓盐酸反应生成氯化钾、氯气与水，反应方程式为：KClO₃+6HCl（浓）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O，反应中氧化产物与还原产物都是Cl₂，氧化产物由HCl生成，还原产物由生成KClO₃，由方程式可知起还原剂的HCl占参加反应的HCl的
，故氧化产物与还原产物的物质的量之比为6×：1=5：1；
故答案为：KClO₃+6HCl（浓）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O，5：1；
（2）分解生成的KCl中含有MnO₂，MnO₂不溶于水，将KCl从混合物中分离出来的实验操作步骤为：溶解、过滤、蒸发；
由H₂O₂制备O₂，发生反应2H₂O₂2H₂O+O₂↑，制得2molO₂时，转移电子数为2mol×2×[0-（-1）]=4mol；
故答案为：溶解、过滤、蒸发；4；
（3）电解KCl的饱和水溶液生成氢气、氯气、氢氧化钾，该反应的离子方程式：2Cl^-+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
，若将浓度为 c mol?L^-1 的KOH溶液与0.2mol?L^-1 的一元酸HA等体积混合，所得溶液pH=7，所以c（OH^-）=c（H⁺），由电荷守恒可知c（K⁺）=c（A^-），溶液中离子浓度大小为：c（K⁺）=c（A^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）；
故答案为：2Cl^-+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2OH^-；c（K⁺）=c（A^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）；
（4）固体C为Na₂O₂与FeCl₃溶液按物质的量为2：1反应，则2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，3NaOH+FeCl₃=Fe（OH）₃↓+3NaCl，故总反应方程式为：2Na₂O₂+FeCl₃+2H₂O=Fe（OH）₃↓+3NaCl+NaOH+O₂↑，反应离子方程式为：2Na₂O₂+Fe³⁺+2H₂O=Fe（OH）₃↓+4Na⁺+O₂↑+OH^-；
反应中Fe（OH）₃→Na₂FeO₄，Fe元素化合价由+3价升高为+6价，总共升高3价，NaClO→NaCl，Cl元素的化合价由+1价降低为-1价，总降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故系数为，故Fe（OH）₃系数为2，故NaClO系数为3，由Fe元素守恒故Na₂FeO₄系数为3，由Cl元素守恒NaCl系数为3，由Na元素守恒NaOH系数为4，由H元素守恒H₂O系数为5，配平后方程式为：2Fe（OH）₃+4 NaOH+3NaClO=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O；
故答案为：2Na₂O₂+Fe³⁺+2H₂O=Fe（OH）₃↓+4Na⁺+O₂↑+OH^-；2；4；3；2；3；5．
点评：本题以无机框图题的形式考查实验室氧气制备、过氧化钠的性质、化学用语的书写等，（4）中离子方程式的书写为易错点与难点，可以利用方程式结合向书写方程式．