Question

由短周期元素組成的單質X₂、Y，標準狀況下氣體X₂的密度為3.17g?L^-1；常溫下，Y為淺黃色固體．Z是一種化合物，焰色反應呈黃色，且常溫下，0.1mol?L^-1Z的水溶液pH=13．
請回答下列問題：
（1）寫出常溫下單質X₂與Z的水溶液反應的離子方程式______．
（2）已知16g固體單質Y，完全燃燒生成氣態產物時放出148kJ熱量，試寫出Y固體在氧氣中完全燃燒時的熱化學方程式______．
（3）已知Y與Z的水溶液發生反應可生成兩種鹽A和B，其中A與70%的硫酸反應生成能使品紅溶液褪色的氣體．
則：①A的化學式是______；A的水溶液pH＞7；原因是一______（用離子方程式表示），A的水溶液中離子濃度由大到小順序為______．
②將20mL 0.25mol?L^-1B溶液逐滴加入20mL0.4mol?L^-1KMnO₄溶液（經硫酸酸化）時，溶液恰好褪為無色．寫出該反應的離子方程式______．
（4）工業上常以石墨和鐵分別做電極，用隔膜法電解某鹽溶液來生產X₂和Z．寫出電解該鹽溶液的化學方程式______．

Answer 1

解：標準狀況下氣體X₂的密度為3.17g?L^-1，則其摩爾質量為M=3.17g?L^-1×22.4L/mol=71g/mol，則X₂為Cl₂，Y為淺黃色固體單質，應為S，Z是一種化合物，焰色反應呈黃色，說明含有Na元素，且常溫下，0.1mol?L^-1Z的水溶液pH=13，說明Z為一元強堿，則Z為NaOH，則
（1）常溫下Cl₂與NaOH反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）n（S）==0.5mol，完全燃燒生成氣態產物時放出148kJ熱量，則1molS完全燃燒放出296kJ的熱量，
熱化學方程式為S（s）+O₂（g）SO₂（g）△H=-296kJ/mol，
故答案為：S（s）+O₂（g）SO₂（g）△H=-296kJ/mol；
（3）①S和NaOH反應生成Na₂SO₃和Na₂S，其中A與70%的硫酸反應生成能使品紅溶液褪色的氣體，該氣體為SO₂，
則A為Na₂SO₃，為強堿弱酸鹽，發生：SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-；HSO₃^-+H₂OH₂SO₃+OH^-，則溶液呈堿性，
第一步水解程度大于第二步水解程度，則水溶液中離子濃度由大到小順序為c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺），
故答案為：Na₂SO₃；SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-；HSO₃^-+H₂OH₂SO₃+OH^-；c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；
②n（S^2-）=0.02L×0.25mol/L=0.005mol，n（MnO₄^-）=0.02L×0.4mol/L=0.008mol，
物質的量之比為5：8，反應的離子方程式為5S^2-+8MnO₄^-+24H⁺=5SO₄^2-+8Mn²⁺+12H₂O，
故答案為：5S^2-+8MnO₄^-+24H⁺=5SO₄^2-+8Mn²⁺+12H₂O；
（4）工業上常以石墨和鐵分別做電極，用隔膜法電解某鹽溶液來生產Cl₂和NaOH，鐵應作電解池的陰極，用電解飽和NaCl溶液的方法制取，
反應的化學方程式為2NaCl+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2NaOH，
故答案為：2NaCl+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2NaOH．
分析：標準狀況下氣體X₂的密度為3.17g?L^-1，則其摩爾質量為M=3.17g?L^-1×22.4L/mol=71g/mol，則X₂為Cl₂，Y為淺黃色固體單質，應為S，Z是一種化合物，焰色反應呈黃色，說明含有Na元素，且常溫下，0.1mol?L^-1Z的水溶液pH=13，說明Z為一元強堿，則Z為NaOH，結合物質的性質以及鹽類水解的原理解答該題．
點評：本題考查無機物的推斷，題目難度中等，本題側重于鹽類的水解和電化學知識的考查，正確推斷無機物為解答該題的關鍵，學習中注重相關基礎知識的積累．