Question

X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素，X和Y同主族，Y和W 的气态氢化物具有相同的电子数，X元素可以组成M和N两种气态单质，反应 M + 2I^-+ 2H⁺= I₂ + N + H₂O 常作为 M 的鉴定反应。

(1)M与N的关系为_____________________

(2)写出实验室制取W₂的离子方程式____________________________ 。

(3)成外高一某化学兴趣小组设计下图所示的实验装置(图中夹持和加热装置略去)，分别探究 YX₂和W₂ 的性质。

①分别通入 YX₂ 和 W₂ 时，在装置 A 中观察到的现象是否相同？__________(填“相同”或“不相同”)。

若装置 D 中装的是铁粉，当通入 W₂ 时观察到的现象为_______________________________________； 若装置 D 中装的是五氧化二钒(V₂O₅)，当通入 YX₂ 时，打开 K 放入适量的氧气，在 D 装置中发生反应的化学方程式为___________________________________________。

②若装置 B 中装有 5.0 mL 1.0×10^-3 mol/L 的碘水，当通入足量W₂完全反应后，转移了5.0×10^-5mol电子，该反应的化学方程式为_______________________________

(4)某同学将足量的 YX₂ 通入一支装有 BaCl₂ 溶液的试管，未见沉淀生成，向该试管中加入适量(填字母) ___________，可以看到白色沉淀产生。

A.氨水    B.稀盐酸C.稀硝酸    D.CaCl₂ 溶液

(5)若Y和X组成的负二价阴离子Z，Z中Y和X的质量比为 Y∶X = 4∶3，当 W₂ 与含Z的溶液完全反应后，有黄色沉淀生成，取上层淸液加入 BaCl₂ 溶液，有白色沉淀产生，该反应的离子方程式为______________________________________。

Answer

同素异形体 MnO2 + 2Cl- + 4H+Mn2++ Cl2↑+ 2H2O 相同 产生棕黄色的烟 5Cl2 + I2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl AC Cl2 + S2O32-+ H2O = S↓+ SO42-+ 2Cl- + 2H+

【解析】

X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素，X和Y同主族，Y和W 的气态氢化物具有相同的电子数，则X、Y和W均为非金属元素，且X为第二周期，Y和W在第三周期。X元素可以组成M和N两种气态单质，第二周期非金属元素只有O符合，反应 M + 2I-+2H+=I2+N+H2O常作为M的鉴定反应，则说明M的氧化性更强，所以M、N分别是臭氧和氧气，则Y是S，W只能是Cl。

(1)O3与O2的关系为同素异形体；

(2)实验室制取Cl2的离子方程式为：MnO2 + 2Cl- + 4H+ Mn2++ Cl2↑+ 2H2O；

(3)该实验的目的是分别探究SO2和Cl2 的性质。

①A装置是要验证气体是否具有漂白性，SO2和Cl2均可以使品红褪色，故现象相同；若装置D中装的是铁粉，当通入Cl2 时，两者可以反应生成FeCl3，产生棕黄色的烟；若装置D中装的是五氧化二钒(V2O5)，当通入SO2时，打开K放入适量的氧气，V2O5做催化剂在D装置中SO2被氧化成SO3，发生反应的化学方程式为；

②装置B中装有5.0 mL1.0×10-3mol/L的碘水，n（I2）=5×10-6mol当通入足量Cl2，Cl2将I2氧化，完全反应后，转移了5.0×10-5mol电子，说明I由0价升高到了+5价，被氧化成了HIO3，故该反应的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl；

(4) 某同学将足量的SO2通入一支装有BaCl2溶液的试管，未见沉淀生成，向该试管中加入适量氧化剂或碱，可以看到白色沉淀产生，故选AC；

(5)若S和O组成的负二价阴离子Z，Z中Y和X的质量比为 Y∶X = 4∶3，则Z是S2O32-，

当Cl2与含Z的溶液完全反应后，有黄色沉淀S生成，取上层淸液加入BaCl2溶液，有白色沉淀BaSO4产生，故该反应的离子方程式为：Cl2+S2O32-+H2O=S↓+SO42-+2Cl-+2H+