某含氯化合物A由两种短周期元素组成，常温下该物质为气态，测得该气体对空气的相对密度为3.0（空气相对分子质量为29），A溶于水可得只含单一溶质的弱酸B的水溶液，B溶液在放置过程中

Question

某含氯化合物A由两种短周期元素组成，常温下该物质为气态，测得该气体对空气的相对密度为3.0（空气相对分子质量为29），A溶于水可得只含单一溶质的弱酸B的水溶液，B溶液在放置过程中（特别是光照下），其酸性会增强．常温下，气体A与NH₃反应生成离子化合物C、气体单质D和常见液体E，D为空气中含量最多的物质．气体A可用某一气体单质与潮湿的Na₂CO₃ 反应制得，同时生成两种钠盐．请回答下列问题：
（1）气体A的化学式为___，已知气体A中所有原子都满足8电子稳定结构，则A的电子式为___．
（2）气体A与NH₃反应的化学方程式为___．
（3）试写出上述叙述中制取气体A的化学方程式为___．
将上述恰好完全反应后生成的两种钠盐的混合物溶于水形成溶液，关于该溶液下列关系式不正确的是___
A．c（Na⁺）=2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+2c（CO₃^2-）
B．c（OH^-）+c（Cl^-）=c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+c（H⁺）
C．c（Na⁺）>c（Cl^-）>c（HCO₃^-）>c（CO₃^2-）>c（H₂CO₃）
（4）图甲是镁与B的钠盐构成的原电池装置，反应过程中会产生白色沉淀；图乙是Cr₂O₇^2-的工业废水的模拟处理装置，其中Cr₂O₇^2-离子最终以Cr（OH）₃的形式除去．

图甲中发生的电池总反应式为：___．若图甲中3.6g镁溶解产生的电量用以图乙废水的处理，则甲中的镁电极应与乙中___电极（“铁”或“惰性”）相连，理论上乙池中可产生___g Cr（OH）₃沉淀．

Answer 1

某含氯化合物A由两种短周期元素组成，气体A与NH₃反应生成离子晶体C、气体单质D和常见液体E，D为空气中含量最多的物质，则D为N₂，常见液体E为H₂O，根据元素守恒可知，A为氯的氧化物，测得A气体对空气的相对密度为3.0，则其相对分子质量为3×29=87，故A分子中Cl原子数目为偶数，只能为2，则含有氧原子数目=(87-35.5×2)/(16)=1，故A为Cl₂O，可推知离子化合物C为NH₄Cl，A溶于水可得只含单一溶质B的弱酸性溶液，B溶液在放置过程中其酸性会增强，B为HClO，气体A可用某一气体单质与潮湿的Na₂CO₃反应制得，同时生成两种钠盐，由元素守恒可知，该单质气体为Cl₂，生成的两种钠盐只能为NaHCO₃、NaCl，
（1）由上述分析可知，气体A的化学式为Cl₂O，A为共价化合物的电子式为
故答案为：Cl₂O；；
（2）气体A与NH₃反应的化学方程式为：3Cl₂O+10NH₃=6NH₄Cl+2N₂+3H₂O，反应中Cl的化合价降低，该反应体现气体Cl₂O具有氧化性，
故答案为：3Cl₂O+10NH₃=6NH₄Cl+2N₂+3H₂O；
（3）Cl₂与潮湿的碳酸钠反应生成Cl₂O，同时生成的两种钠盐只能为NaHCO₃、NaCl，化学方程式为：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl，将上述恰好完全反应后生成的两种钠盐NaHCO₃、NaCl的混合物溶于水形成溶液显示碱性，碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度，
A．根据物料守恒，得到c（Na⁺）>2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+2c（CO₃^2-），故A错误；
B．根据电荷守恒：c（OH^-）+c（Cl^-）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（H⁺），故B错误；
C、等量的两种钠盐NaHCO₃、NaCl的混合物中，碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度，所以c（Na⁺）>c（Cl^-）>c（HCO₃^-）>c（CO₃^2-）>c（H₂CO₃）
，故C正确；故答案为：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl；C；
（4）该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，负极反应为Mg-2e^-=Mg²⁺，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg（OH）₂，电池反应式为两电极反应之和，即Mg+ClO^-+H₂O=Mg（OH）₂↓+Cl^-，甲中的镁电极是原电池的负极，应该和电源的负极相连，
由电子守恒可知，3Mg～6e^-～3Fe²⁺，Cr₂O₇^2-～2Cr³⁺～2Cr（OH）₃↓，则n（Mg）=(3.6g)/(24g/mol)=0.15mol，消耗金属镁0.15mol，转移电子是0.3mol，此时得到的铬离子是0.1mol，产生沉淀是0.1mol×103g/mol=10.3g，故答案为：10.3g．