Question

X、Y、Z、W四種化合物均由常見元素組成，其中X含有四種元素，Y、Z含有三種元素，X、Y、Z的焰色反應均為黃色，W為無色無味氣體．這四種化合物具有如圖轉化關系（部分反應物、產物及反應條件已略去）．請回答：
（1）W的化學式是

 

（2）X與Y在溶液中反應的離子方程式是

 

（3）向Y溶液中通入氯氣，可制得某種生產和生活中常用的漂白、消毒的物質，該反應的化學方程式是

 

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（4）X含有的四種元素之間（二種、三種或四種）可組成多種化合物，選用其中某些化合物，利用圖中裝置（夾持固定裝置已略去）制備并收集純凈干燥的R氣體，已知R由組成X的四種元素中的一種組成，裝置Ⅲ中產生白色沉淀，請回答下列問題：

①若裝置Ⅰ中的固體為Z，則裝置Ⅱ中物質的化學式是

 

；裝置Ⅲ的作用是

 

，裝置Ⅳ的作用是

 

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②若用X含有的四種元素中的兩種組成的某化合物，在催化劑存在下制備并收集純凈干燥的R氣體，則該化合物的化學式是

 

，如圖裝置和藥品將做如何改變？

 

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Answer 1

分析：（1）X、Y、Z的焰色反應均為黃色，說明三者均為鈉元素的化合物．X含有四種元素，在加熱條件下能生成Z，這四種化合物均為短周期元素組成，且W為無色無味的氣體，可推出X為NaHCO₃，Y為NaOH，Z為Na₂CO₃，W為CO₂；
（2）氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應生成碳酸鈉與水；
（3）氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉與水；
（4）①X所含的四種元素為：Na、H、C、O，利用元素之間組成的化合物，制備并收集純凈干燥的無色氣體R．R由組成X的四種元素中的一種組成，為氣體單質，裝置Ⅲ中產生白色沉淀，則裝置Ⅰ中反應生成CO₂，Z為NaHCO₃或Na₂CO₃固體，在裝置Ⅱ中反應生成氣體單質R，應為二氧化碳與過氧化鈉反應生成氧氣，裝置Ⅲ除去氧氣中混有的二氧化碳，裝置Ⅳ為干燥氧氣，裝置Ⅴ中收集的氣體是O₂；
②裝置Ⅴ中收集的氣體是O₂，O₂的制取也可以用H₂O₂ 在二氧化錳作催化劑條件下分解制得，據此解答．

解答：解：X、Y、Z的焰色反應均為黃色，說明三者均為鈉元素的化合物．X含有四種元素，在加熱條件下能生成Z，這四種化合物均為短周期元素組成，且W為無色無味的氣體，可推出X為NaHCO₃，Y為NaOH，Z為Na₂CO₃，W為CO₂，
（1）由以上分析可知W為CO₂，故答案為：CO₂；
（2）氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應生成碳酸鈉與水，反應離子方程式為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（3）氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉與水，反應方程式為：2NaOH+C1₂=NaClO+NaCl+H₂O，
故答案為：2NaOH+C1₂=NaClO+NaCl+H₂O；
（4）①X所含的四種元素為：Na、H、C、O，利用元素之間組成的化合物，制備并收集純凈干燥的無色氣體R．R由組成X的四種元素中的一種組成，為氣體單質，裝置Ⅲ中產生白色沉淀，則裝置Ⅰ中反應生成CO₂，Z為NaHCO₃或Na₂CO₃固體，在裝置Ⅱ中反應生成氣體單質R，應為二氧化碳與過氧化鈉反應生成氧氣，裝置Ⅲ除去氧氣中混有的二氧化碳，裝置Ⅳ為干燥氧氣，裝置Ⅴ中收集的氣體是O₂，
故答案為：Na₂O₂；除去氧氣中混有的二氧化碳；干燥氧氣；
②裝置Ⅴ中收集的氣體是O₂，O₂的制取也可以用2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑進行，所需儀器裝置是Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ，將裝置Ⅱ、Ⅲ去掉，分液漏斗中盛放H₂O₂，圓底燒瓶內盛放二氧化錳，
故答案為：H₂O₂；將裝置Ⅱ、Ⅲ去掉，分液漏斗中盛放H₂O₂，圓底燒瓶內盛放二氧化錳．

點評：本題考查較為綜合，涉及無機物的推斷、氣體的制備等，題目難度中等，注意碳酸鈉、碳酸氫鈉等物質的性質，把握常見氣體的制備方法．