Question

16．（1）已知甲、乙、丙三種物質(zhì)均含有同種短周期元素X，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1：

①若A為NaOH溶液，乙為白色沉淀，則元素X在周期表中的位置為第三周期ⅢA族．
②若A為氧氣，丙在通常情況下為紅棕色氣體，則甲可能N₂或NH₃（寫化學(xué)式）
③若乙為NaHCO₃，寫出乙與試劑A生成丙的化學(xué)方程式HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O （或 HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O）
（2）二氧化氯是一種黃綠色到橙黃色的氣體，是國際上公認為安全、無毒的綠色消毒劑，回答下列問題：
①二氧化氯可溶于水，但常溫下難以與水反應(yīng)，加熱時會發(fā)生反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的次氯酸和氯氣，同時放出氧氣，產(chǎn)物之一次氯酸的電子式為．二氧化氯還能溶于強堿溶液，該過程中發(fā)生反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的氯酸鈉（NaClO₃）和另一種氯的含氯酸鹽，同時生成水，該反應(yīng)的離子方程式為2ClO₂+2OH^-═ClO₃^-+ClO₂^-+H₂O
②工業(yè)上課用電解法制備二氧化氯，如圖2為以石墨作電極制備二氧化氯的過程，寫出產(chǎn)生二氧化氯氣體的電極反應(yīng)式：Cl^--5e^-+2 H₂O═ClO₂+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）已知甲、乙、丙三種物質(zhì)均含有同種短周期元素X．
①若A為NaOH溶液，乙為白色沉淀，則甲為鋁鹽，乙為氫氧化鋁，丙偏鋁酸鈉，X為Al；
②若A為氧氣，丙在通常情況下為紅棕色氣體，則甲為氮氣或氨氣，乙為NO，丙為二氧化氮；
③若乙為NaHCO₃，A為NaOH，甲為二氧化碳，丙為碳酸鈉；或者甲為碳酸鈉，A為酸，丙為二氧化碳；
（2）①由穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可知，HClO分子中，H、Cl原子形成1對共用電子對，O原子與H原子、Cl原子之間分別形成1對共用電子對；
二氧化氯還能溶于強堿溶液，該過程中發(fā)生反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的氯酸鈉（NaClO₃）和另一種氯的含氯酸鹽，同時生成水，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知另外的含氯酸鹽為NaClO₂；
②電解飽和食鹽水制備ClO₂，陽極是氯離子放電生成ClO₂，由原子守恒可知有水參加反應(yīng)，根據(jù)電荷守恒可知有氫離子生成．

解答 解：（1）已知甲、乙、丙三種物質(zhì)均含有同種短周期元素X．
①若A為NaOH溶液，乙為白色沉淀，則甲為鋁鹽，乙為氫氧化鋁，丙偏鋁酸鈉，X為Al，在周期表中位置為：第三周期ⅢA族，故答案為：第三周期ⅢA族；
②若A為氧氣，丙在通常情況下為紅棕色氣體，則甲為氮氣或氨氣，乙為NO，丙為二氧化氮，
故答案為：N₂或NH₃；
③若乙為NaHCO₃，A為NaOH，甲為二氧化碳，丙為碳酸鈉，或者甲為碳酸鈉，A為酸，丙為二氧化碳，乙與試劑A生成丙的化學(xué)方程式：HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O （或 HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O），
故答案為：HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O （或 HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O）；
（2）①由穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可知，HClO分子中，H、Cl原子形成1對共用電子對，O原子與H原子、Cl原子之間分別形成1對共用電子對，HClO電子式為：，
二氧化氯還能溶于強堿溶液，該過程中發(fā)生反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的氯酸鈉（NaClO₃）和另一種氯的含氯酸鹽，同時生成水，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知另外的含氯酸鹽為NaClO₂，該反應(yīng)的離子方程式為：2ClO₂+2OH^-═ClO₃^-+ClO₂^-+H₂O，
故答案為：；2ClO₂+2OH^-═ClO₃^-+ClO₂^-+H₂O；
②電解飽和食鹽水制備ClO₂，陽極是氯離子放電生成ClO₂，由原子守恒可知有水參加反應(yīng)，根據(jù)電荷守恒可知有氫離子生成，電極反應(yīng)式為：Cl^--5e^-+2 H₂O═ClO₂+4H⁺，
故答案為：Cl^--5e^-+2 H₂O═ClO₂+4H⁺．

點評 本題考查無機物推斷、電子式、氧化還原反應(yīng)、電解原理等，熟練掌握中學(xué)常見的連續(xù)反應(yīng)，次氯酸電子式書寫為易錯點，易受化學(xué)式的影響．