Question

X、Y、Z、W都是中學化學中常見物質，其中X、Y、Z 均含有同一種元素，在一定條件下相互轉化關系如圖1（部分生成物已略去）．

（1）若X、W均為單質，且X為氣體，Y的水溶液中滴入KSCN溶液后變紅．
ⅰ）反應③的離子方程式是

 

；
ⅱ）Y的水溶液顯酸性，原因是（用離子方程式表示）

 

；將Y溶液蒸干、灼燒，得到的固體物質是

 

．
（2）若X為氯堿工業的產品之一，Y為工業上生產普通玻璃的一種原料．
Ⅰ、氯堿工業中制備X的化學方程式是

 

．
Ⅱ、先將一定量的W氣體通入到300mL X的溶液中，再在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，產生的氣體與反應的HCl兩者物質的量的關系如圖2所示（氣體的溶解和HCl的揮發忽略）：
ⅰ）O點溶液中所含溶質的化學式為

 

；
ⅱ）a點溶液中H⁺和OH^-濃度的大小關系為

 

；
ⅲ）標準狀況下，通入氣體W的體積為

 

．

Answer 1

分析：X、Y、Z、W都是中學化學中常見物質，其中X、Y、Z 均含有同一種元素，
（1）若X、W均為單質，且X為氣體，Y的水溶液中滴入KSCN溶液后變紅，W為Fe，X為Cl₂，Y為FeCl₃，Z為FeCl₂；
（2）若X為氯堿工業的產品之一，Y為工業上生產普通玻璃的一種原料，X為NaOH，W為CO₂，Y為Na₂CO₃，Z為NaHCO₃，
I、電解飽和食鹽水制備NaOH；
Ⅱ、ⅰ）Na₂CO₃跟鹽酸的反應是分步進行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，由圖象可知生成二氧化碳消耗的HCl的物質的量小于從反應到開始產生二氧化碳階段消耗的HCl，故W與X反應后溶液中溶質為NaOH、Na₂CO₃；
ⅱ）a點溶液中溶質為NaHCO₃、NaCl；
ⅲ）由NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑及消耗HCl計算．

解答：解：X、Y、Z、W都是中學化學中常見物質，其中X、Y、Z 均含有同一種元素，
（1）若X、W均為單質，且X為氣體，Y的水溶液中滴入KSCN溶液后變紅，W為Fe，X為Cl₂，Y為FeCl₃，Z為FeCl₂；
ⅰ）反應③的離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
ⅱ）鐵離子水解顯酸性，水解離子反應為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，鹽酸易揮發，則Y溶液蒸干得到氫氧化鐵，灼燒后得到的固體物質Fe₂O₃，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；Fe₂O₃；
（2）若X為氯堿工業的產品之一，Y為工業上生產普通玻璃的一種原料，X為NaOH，W為CO₂，Y為Na₂CO₃，Z為NaHCO₃，
I、電解飽和食鹽水制備NaOH，該反應為2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
Ⅱ、ⅰ）Na₂CO₃跟鹽酸的反應是分步進行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，由圖象可知生成二氧化碳消耗的HCl的物質的量小于從反應到開始產生二氧化碳階段消耗的HCl，故W與X反應后溶液中溶質為NaOH、Na₂CO₃，故答案為：NaOH、Na₂CO₃；
ⅱ）a點溶液中溶質為NaHCO₃、NaCl，碳酸氫根離子水解顯堿性，則c（H⁺）＜c（OH^-），故答案為：c（H⁺）＜c（OH^-）；
ⅲ）由圖可知，a點時開始生成氣體，故發生反應為：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，至生成二氧化碳體積最大時，該階段消耗的HCl的物質的量為0.2mol，由方程式可知產生二氧化碳的物質的量為0.2mol，生成的二氧化碳的物質的量等于開始通入的二氧化碳的物質的量，故開始通入的二氧化碳的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：4.48L．

點評：本題考查無機物的推斷及混合物的計算，注意利用轉化關系推斷物質為解答的關鍵，II中注意從圖象分析反應發生的情況，關鍵是根據圖象判斷溶液溶質的成分，題目難度中等．