Question

( 10分)有X、Y、Z三種元素，已知：①X^2-、Y^-均與Y的氣態氫化物分子具有相同的電子數；②Z與Y可組成化合物ZY₃，ZY₃溶液遇苯酚呈紫色。  請回答：
（1）Y的最高價氧化物對應水化物的化學式是____________
（2）將ZY₃溶液滴入沸水可得到紅褐色液體，反應的離子方程式是________________________，此液體具有的性質是__________________（填寫序號字母）。
a.光束通過該液體時形成光亮的“通路”?
b.插入電極通直流電后，有一極附近液體顏色加深?
c.向該液體中加入硝酸銀溶液，無沉淀產生?
d.將該液體加熱、蒸干、灼燒后，有氧化物生成?
（3）X單質在空氣中燃燒生成一種無色有刺激性氣味的氣體。?
①已知一定條件下，每1 mol該氣體被O₂氧化放熱98.0 kJ。若2 mol該氣體與1 mol O₂在此條件下發生反應，達到平衡時放出的熱量是176.4 kJ，則該氣體的轉化率為_________________________
②原無色有刺激性氣味的氣體與含1.5 mol Y的一種含氧酸（該酸的某鹽常用于實驗室制取氧氣）溶液在一定條件下反應，可生成一種強酸和一種氧化物。若有1.5×6.02×10²³個電子轉移時，該反應的化學方程式是____________________________

Answer 1

（1）HClO₄  (2)Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃（膠體）+3H⁺     a、b、d
(3)①90%    ②SO₂+2HClO₃===H₂SO₄+2ClO₂

試題分析：（1）ZY₃溶液遇苯酚呈紫色，說明Z是Fe，Y是Cl。X^2-、Y^-均與Y的氣態氫化物分子具有相同的電子數，所以X是S。氯元素的最高價是＋7價，所以Y的最高價氧化物對應水化物的化學式是HClO₄。
（2）將氯化鐵溶液滴入沸水可得到紅褐色液體，這是實驗室制備氫氧化鐵膠體的，因此該分散系屬于膠體，反應的離子方程式是Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃（膠體）+3H⁺。膠體具有丁達爾效應，能發生電泳選項，與能發生聚沉，且生成的氫氧化鐵固體受熱可以分解生成氧化鐵和水，所以選項a、b、d都是正確的，c不正確，答案選abd。
（3）①根據反應熱可知，參加反應的SO₂的物質的量是176.4 kJ÷98.0 kJ/mol＝1.8mol，所以SO₂的轉化率是1.8mol÷2mol＝90%。
②該酸的某鹽常用于實驗室制取氧氣，所以該鹽是氯酸鉀。轉移電子的物質的量是1.5mol，這說明在反應中氯酸鉀得到1個電子，因此氯酸鉀的還原產物中氯元素的化合價是＋4價，則應該是ClO₂，所以該反應的化學方程式是SO₂+2HClO₃===H₂SO₄+2ClO₂。
點評：該題屬于中等濃度的試題，主要考查學生對常見基礎知識的掌握程度，以及靈活運用知識解決實際問題的能力。關于對熱化學方程式和焓變的理解、計算，以及氧化還原反應的有關計算并不麻煩。化學計算的實質是用數學工具處理化學問題，不僅能考查學生利用化學知識解決化學問題能力，而且還能考查學生的形象思維能力。