Question

短周期元素X．Y．Z的原子序數依次增大，X和Y同主族，Y和Z同周期，Y與Z能形成離子個數比為1：1的離子化合物A，X與Z能形成原子個數比為1：1的共價化合物B，它們之間能實現如圖所示轉化（部分產物已略去）：

（1）Z在周期表的位置是

第三周期第ⅦA族

；Y單質在空氣中燃燒所得產物的電子式是

．
（2）反應①的離子方程式是

2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑

．
（3）D是很多漂白劑中含有的有效成分，這些產品不能與潔廁靈（含有有機酸和無機酸）一起使用，其原因就是在常溫時能發生與反應②相似的反應．某校的學生在實驗室利用反應②的原理來制備純凈．干燥的Z₂，儀器裝置如下圖所示（夾持固定裝置的儀器已略去）．
I．寫出反應②的離子方程式

ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O

．
II．上述實驗裝置不夠完善，改進方法是

在a、b裝置之間加一盛有飽和食鹽水（或水）的洗氣瓶，除去HCl

．
Ⅲ．足量Z₂ 通入FeBr₂溶液中發生反應的離子方程式是

2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=6Cl^-+2Fe³⁺+2Br₂

．

Answer 1

分析：短周期元素X、Y、Z的原子序數依次增大，Y與Z能形成離子個數比為1：1的離子化合物A，電解A溶液可得X₂、Z₂單質及C，有三種物質生成，其中兩種單質，為雙原子分子，應為電解水與電解質型的電解，則A為鹽溶液，該鹽溶液鹽的陽離子不能放電，酸根離子放電，則A可能為NaCl，則Y為鈉元素，Z為氯元素；X和Y同主族，且X的原子序數較小，X與Z能形成原子個數比為1：1的共價化合物，則X為氫元素．
若A為NaCl，電解NaCl溶液可得H₂、Cl₂單質及NaOH，H₂與Cl₂反應生成HCl，即B為HCl，氯氣能與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉，則X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，次氯酸鈉能與HCl反應生成氯氣，故符合題意．
所以X為氫元素，Y為鈉元素，Z為氯元素；X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，B為HCl，C為NaOH，D為NaClO，結合對應物質的性質以及題目要求可解答該題．

解答：解：短周期元素X、Y、Z的原子序數依次增大，Y與Z能形成離子個數比為1：1的離子化合物A，電解A溶液可得X₂、Z₂單質及C，有三種物質生成，其中兩種單質，為雙原子分子，應為電解水與電解質型的電解，則A為鹽溶液，該鹽溶液鹽的陽離子不能放電，酸根離子放電，則A可能為NaCl，則Y為鈉元素，Z為氯元素；X和Y同主族，且X的原子序數較小，X與Z能形成原子個數比為1：1的共價化合物，則X為氫元素．
若A為NaCl，電解NaCl溶液可得H₂、Cl₂單質及NaOH，H₂與Cl₂反應生成HCl，即B為HCl，氯氣能與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉，則X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，次氯酸鈉能與HCl反應生成氯氣．故符合題意．
所以X為氫元素，Y為鈉元素，Z為氯元素；X₂ 為H₂，Z₂為Cl₂，B為HCl，C為NaOH，D為NaClO．
（1）Z為Cl元素，原子核外有3個電子層，最外層有7個電子，處于周期表第三周期第ⅦA族；Na單質在空氣中燃燒所得產物為Na₂O₂，其電子式是，
故答案為：第三周期第ⅦA族；；
（2）反應①為電解氯化鈉溶液，生成氫氣、氯氣與氫氧化鈉，反應的離子方程式是2 Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，
故答案為：2 Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；
（3）I、反應②是鹽酸與次氯酸鈉反應，生成氯化鈉、氯氣與水，反應的離子方程式為ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O，
故答案為：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
II、由于鹽酸具有揮發性，上述實驗裝置制取的氯氣中含有氯化氫，應在a、b裝置之間加一盛有飽和食鹽水的洗氣瓶，除去HCl，
故答案為：在a、b裝置之間加一盛有飽和食鹽水（或水）的洗氣瓶，除去HCl；
Ⅲ、氯氣具有強氧化性，足量氯氣將亞鐵離子、溴離子氧化為鐵離子、溴單質，足量Cl₂ 
通入FeBr₂溶液中發生反應的離子方程式是2 Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=6Cl^-+2 Fe³⁺+2Br₂．
故答案為：2 Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=6Cl^-+2 Fe³⁺+2Br₂．

點評：本題考查元素化合物的推斷、電解原理、離子方程式等常用化學用語、對實驗裝置的理解與評價等，難度中等，關鍵是根據電解原理推斷元素及相應化合物，注意（3）Ⅲ中氯氣與溴化亞鐵的比例不同離子方程式不同，根據離子還原性強弱判斷發生反應．