Question

2．A、B、C、D、E是中学化学常见单质，构成它们的元素的原子序数分别为a、b、c、d、e，且3（a+b）=2（a+c）=3（d-a），X、Y、Z、M、N、W、H、K是常见化合物，X是B和C的化合产物，它们之间有如下转化关系（反应物和产物中的H₂O已略去）：

（1）Y的电子式为，构成E单质的元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族．
（2）反应①的离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑
反应②的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
反应③的离子方程式为Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓
（3）某工厂用C制漂白粉．
①写出制漂白粉的化学方程式2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O
②为测定该工厂制得的漂白粉中有效成分的含量，某小组进行了如下实验：称取漂白粉2.0g，研磨后溶解，配制成250mL溶液，取出25.00mL加入到锥形瓶中，再加入过量的KI溶液和过量的硫酸，此时发生的离子方程式为ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O，静置．待完全反应后，用0.1mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液做标准溶液滴定反应生成的碘，已知反应式为：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI，共用去Na₂S₂O₃溶液20.00mL．则该漂白粉中有效成分的质量分数为35.75%（保留到小数点后两位）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E是中学化学常见单质，依据题中的转化关系，X$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$A+C+Y，可以初步推断X为NaCl溶液电解生成了H₂、Cl₂、NaOH；A、B、C、D、E是中学化学常见单质；X是B和C的化合产物，所以B为Na，C为Cl₂；所以Y一定是NaOH；Y+D→A+Z，此反应是D单质和氢氧化钠溶液反应生成A单质，通过所学D为金属铝，A为H₂，Z为NaAlO₂；C为Cl₂；A+C→W，W为HCl，W+D→K，K为AlCl₃；Z+K→M，M为Al（OH）₃；验证3（a+b）=2（a+c）=3（d-a）；上述推断符合；根据转化关系，E是单质，W（HCl）+E→H+A（H₂）；H+C（Cl₂）→N；N+E→H，说明E是变价元素单质，和酸反应证明是金属单质，所以判断E为Fe；H（FeCl₂），N为（FeCl₃）结合转化关系符合题意，根据判断出的物质和转化关系回答问题．

解答 解：A、B、C、D、E是中学化学常见单质，依据题中的转化关系，X$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$A+C+Y，可以初步推断X为NaCl溶液电解生成了H₂、Cl₂、NaOH；A、B、C、D、E是中学化学常见单质；X是B和C的化合产物，所以B为Na，C为Cl₂；所以Y一定是NaOH；Y+D→A+Z，此反应是D单质和氢氧化钠溶液反应生成A单质，通过所学D为金属铝，A为H₂，Z为NaAlO₂；C为Cl₂；A+C→W，W为HCl，W+D→K，K为AlCl₃；Z+K→M，M为Al（OH）₃；验证3（a+b）=2（a+c）=3（d-a）；上述推断符合；根据转化关系，E是单质，W（HCl）+E→H+A（H₂）；H+C（Cl₂）→N；N+E→H，说明E是变价元素单质，和酸反应证明是金属单质，所以判断E为Fe、H为（FeCl₂），N为（FeCl₃）结合转化关系符合题意，
综上所述转化关系中的物质分别是：A、H₂；B、Na；C、Cl₂；D、Al；E、Fe；H、FeCl₂；K、AlCl₃；M、Al（OH）₃；N、FeCl₃；W、HCl；X、NaCl；Y、NaOH；Z、NaAlO₂；
（1）Y为NaOH，氢氧化钠是离子化合物，其电子式为；
成E单质的元素是铁，铁的原子结构示意图为：，则Fe位于周期表中第四周期Ⅷ族，
故答案为：； 四；Ⅷ；
（2）反应①为电解饱和食盐水，反应的离子方程式为：2Cl^-+2 H₂O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ 2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，
反应②为NaOH与Al的反应，该反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
转化关系中反应③是Z（NaAlO₂）+K（AlCl₃）→M（Al（OH）₃）的离子方程式为：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案为：2Cl^-+2 H₂O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ 2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；2Al+2OH^-+2 H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（3）①工业上用石灰乳与氯气反应制漂白粉，反应的化学方程式为：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案为：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
②漂白粉溶液中加入过量的KI溶液和过量的硫酸，发生反应离子方程式为：2H⁺+2I^-+ClO^-=I₂+Cl^-+H₂O，结合反应2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI可得关系式：Ca（ClO）₂～2Cl₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，
则：n[Ca（ClO）₂]=$\frac{1}{4}$n（Na₂S₂O₃）=$\frac{1}{4}$×0.02 L×0.1mol•L^-1×$\frac{250mL}{25mL}$=0.005 mol，
所以该漂白粉中有效成分的质量分数为：$\frac{143g/mol×0.005mol}{2g}$×100%=35.75%，
故答案为：2H⁺+2I^-+ClO^-=I₂+Cl^-+H₂O；35.75%．

点评 本题考查无机物推断，涉及Fe、Cl元素化合物性质，物质的颜色及性质是推断突破口，再结合转化关系推断，需要学生熟练掌握元素化合物知识，（3）中计算为解答的难点，注意利用关系式法简化计算过程，题目难度中等．