Question

已知X⁺、Y³⁺、Z^-、W^2-是短周期元素X、Y、Z、W形成的离子，甲、乙、丙均是由上述四种离子中的两种组成的化合物．甲、乙、丙溶于水所得溶液分别呈酸性、碱性和中性．
（1）通常状况下，Z的单质是一种黄绿色气体，工业上常用电解丙的溶液的方法制备该单质，制备反应的化学方程式是______ 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

Answer 1

【答案】分析：依据题意Z的单质是一种黄绿色气体，说明Z为Cl₂；丙为氯化钠，判断X为Na，甲、乙、丙均是由上述四种离子中的两种组成的化合物．甲、乙、丙溶于水所得溶液分别呈酸性、碱性和中性．得到中性溶液丙的为NaCl，酸性溶液甲是Y³⁺水解，所以甲溶液为AlCl₃，Y为铝元素；碱性溶液是阴离子水解的原因，所以乙为Na₂S，依据判断出的元素和物质进行分析回答问题；
解答：解：X⁺、Y³⁺、Z^-、W^2-是短周期元素X、Y、Z、W形成的离子，甲、乙、丙均是由上述四种离子中的两种组成的化合物．甲、乙、丙溶于水所得溶液分别呈酸性、碱性和中性．依据题意Z的单质是一种黄绿色气体，说明Z为Cl₂；丙为氯化钠，判断X为Na，得到中性溶液丙的为NaCl，酸性溶液甲是Y³⁺水解，所以甲溶液为AlCl₃，Y为铝元素；碱性溶液是阴离子水解的原因，所以乙为Na₂S或Na₂O，则推断出的元素为：X、Na；Y、Al；Z、Cl；W、S或O；甲为AlCl₃；乙为Na₂S或Na₂O；丙为NaCl；
（1）工业上常用电解氯化钠的溶液的方法制备该单质，制备反应的化学方程式：2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；故答案为：2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）甲的化学式为：AlCl₃ ； 乙化学式为：Na₂S或Na₂O；甲的溶液与乙的溶液混合产生沉淀和气体则一定是氯化铝和硫化钠发生双水解反应，反应的离子方程式为：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑；故答案为：AlCl₃；Na₂S或Na₂O；2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑；
（3）Y为Al单质可用来制造Al-空气燃料电池，该电池通常以氢氧化钾溶液为电解质溶液，负极是铝失电子发生氧化反应，正极是氧气得到电子发生还原反应，反应式：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-
点评：本题考查无机物质的性质应用和推断方法，原子结构和离子结构的特征应用，主要考查盐类水解判断溶液酸碱性的应用，双水解反应，原电池原理、电解原理等知识的综合运用．