Question

【題目】短周期元素組成的單質X2、Y，標準狀況下X2的密度為3.17gL-1，常溫下，Y為淺黃色固體。Z是一種化合物，焰色反應呈淺紫色透過鈷玻璃；0.1molL-1Z的水溶液pH=13。X2、Y和Z之間有如下轉化關系其他無關物質已略去：

(1)寫出單質X2與Z反應的離子方程式：______________________________________。

(2)已知16g單質Y完全燃燒放出148kJ熱量。寫出熱化學方程式：________________。

(3)已知C能與較濃鹽酸反應生成能使品紅溶液褪色的氣體

①D的化學式是：_________；D的水溶液pH>7，原因是用離子方程式表示：_____________。

②0.1molL-1的D溶液中各離子濃度由大到小的順序為_______________________。

③將20mL0.5molL-1溶液逐滴加入到20mL0.2molL-1 KMnO4溶液硫酸酸化中，溶液恰好褪為無色。寫出反應的離子方程式：_________________________________。

(4)①石墨和鐵做電極，用隔膜電解槽電解A的溶液，陽極可產生X2。則鐵做_________極。

②按下圖電解A的飽和溶液，寫出該電解池中較長時間內發生反應的總反應方程式： ________。將充分電解后所得溶液逐滴加入到酚酞試液中，觀察到的現象是_________。

Answer 1

【答案】Cl2+2OH-= Cl-+ClO-+H2O S(s)+O2 (g)=SO2 (g)H=-296kJ/mol K2S H2O + S2- HS-+OH- c(K+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+) 5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O 陰 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 溶液先變紅后褪色

【解析】

標準狀況下X2的密度為3.17gL-1，則相對分子質量為3.17×22.4=71，應為Cl2，Y為淺黃色固體單質，應為S，Z是一種化合物，焰色反應呈淺紫色透過鈷玻璃，應含有K元素，且常溫下，0.1molL-1Z的水溶液pH=13，說明Z為一元強堿，則Z為KOH，S和KOH反應生成K2SO3和K2S，已知C能與硫酸反應生成能使品紅溶液褪色的氣體，應為SO2，則C為K2SO3，D為K2S。

(1)常溫下Cl2與KOH反應的離子方程式為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；

(3)S和KOH反應生成K2SO3和K2S，已知C能與硫酸反應生成能使品紅溶液褪色的氣體，應為SO2，則C為K2SO3，D為K2S，

①D為K2S，為強堿弱酸鹽，發生H2O + S2- HS-+OH-，HS-+ H2O H2S+OH-，則溶液呈堿性，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(K+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)；

②n(SO32-)=0.02×0.5=0.01mol，n(MnO4-)=0.02×0.2=0.004mol，物質的量之比為5：2，

反應的離子方程式為5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O；

(4)①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；

②用電解飽和NaCl溶液的方法制取，反應的總反應方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，電解后生成的NaOH與Cl2反應生成NaClO，故滴入酚酞中，溶液先變紅后褪色。