Question

已知A、B、D、E四种物质中均含有同一种短周期元素，该元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，D为气体单质，E为黑色粉末．如图转化关系中E均起催化作用（某些产物已略去）．则：
（1）A的化学式为

KClO₃

；B分子的电子式为

；
（2）已知E与含A中某元素的浓酸在一定条件下反应，产生一种含有该元素的气体X．甲同学为探究该气体的性质，设计了如图装置（III中夹持装置已略去）．

①I中发生反应的离子方程式为

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

；
②实验开始不久，观察到装置IV中的现象为

溶液变蓝

；
③实验结束后，该同学在装置III中观察到b的红色褪去，而没有出现“a无明显现象”这一预期现象．为达到实验目的，他在装置

装置II和III

（填装置序号）之间又添加了洗气瓶，该装置的作用是

除去氯气中的水蒸气（或：干燥氯气）

；
（3）将气体X通入到紫色的石蕊试液中，观察到的现象是

紫色的石蕊试液先变红后褪色

；
（4）气体X能与溶液B反应，生成气体D，试写出该反应的化学方程式：

Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂

．

Answer 1

分析：已知A、B、D、E四种物质中均含有同一种短周期元素，该元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，应为O元素，D为气体单质，应为O₂，E为黑色粉末，应为MnO₂，根据物质的状态和反应条件下可知A为KClO₃，B为H₂O₂，都可在MnO₂作用下生成氧气，E与含A中某元素的浓酸在一定条件下反应，产生一种含有该元素的气体X，应为MnO₂与浓盐酸的反应，生成X为Cl₂，结合题目的要求以及相关物质的性质解答该题．

解答：解：已知A、B、D、E四种物质中均含有同一种短周期元素，该元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，应为O元素，D为气体单质，应为O₂，E为黑色粉末，应为MnO₂，根据物质的状态和反应条件下可知A为KClO₃，B为H₂O₂，都可在MnO₂作用下生成氧气，E与含A中某元素的浓酸在一定条件下反应，产生一种含有该元素的气体X，应为MnO₂与浓盐酸的反应，生成X为Cl₂，
（1）由以上分析可知A为KClO₃，B为H₂O₂，电子式为，故答案为：KClO₃；；
（2）①Ⅰ为制取氯气的发生装置，反应的方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^- 

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^- 

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
②氯气具有氧化性，与KI反应生成碘单质，淀粉遇碘变蓝色，故答案为：溶液变蓝；
③为验证干燥的氯气不具有漂白性，则通入Ⅲ中的氯气应为干燥后的氯气，应装置II和III添加盛有浓硫酸的洗气装置，用以除去氯气中的水蒸气，
故答案为：装置II和III；除去氯气中的水蒸气（或：干燥氯气）；
（3）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，可使紫色的石蕊试液先变红后褪色，故答案为：紫色的石蕊试液先变红后褪色；
（4）气体Cl₂能与溶液H₂O₂反应，生成气体O₂，该反应的方程式为Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，故答案为：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂．

点评：本题考查无机物的推断以及性质实验的探究，题目难度中等，注意根据物质的原子结构特点和反应的转化关系推断各物质的种类，为解答该题的关键，本题侧重于物质的制备和性质探究，答题时要清楚实验原理和操作步骤．