问题 问答题

Ⅰ.现有A、B、C、D、E五种强电解质,它们在水中可电离产生出下表所列的各种阴、阳离子(注意各种离子不能重复):

阳离子H+、Na+、A13+、Ag+、Ba2+
阴离子OH-、C1-、CO32-、NO3-、SO42-
已知:

①用pH试纸检验A、B两溶液呈碱性;而C、D、E三溶液呈酸性.

②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生;A溶液与C溶液反应只有气体产生(注:沉淀包括微溶物,下同).

③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀;C溶液只能与D溶液反应产生沉淀.

请回答下列问题:

(1)写出A溶液呈碱性的原因(用离子方程式表示):______.

(2)向含1molE的溶液中逐滴加入B,以n(B)为横坐标以n(沉淀)为纵坐标.请在图中画出相应的图象:

(3)写出C溶液与D溶液反应的离子方程式:______.

Ⅱ.已知短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,X、Y、Z的最外层电子数之和为13,Y是所在周期中金属性最强的,X、Z在同一主族.请回答下列问题:

(1)能证明Y2ZX3溶液显碱性,且在溶液中存在水解平衡的事实是______(填序号).

a.滴入酚酞溶液变红,再加入稀H2SO4红色褪去

b.滴入酚酞溶液变红,再加入氯水红色褪去

c.滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液产生沉淀且红色褪去

(2)化合物Cu2X和Cu2Z可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物):

Cu2Z

浓硝酸
澄清溶液
一定量NaOH
悬浊液
D的溶液
Cu2X

已知Cu2X与浓硝酸反应有红棕色气体生成,则该反应的化学反应方程式是:______.

(3)某温度下,在一个5L的密闭容器中充入0.2molZX2和0.1molX2,20s后达到平衡,测得容器中含有0.18molZX3,则用X2的浓度变化来表示该反应的平均速率是:v(X2)=______;此温度下该反应的化学平衡常数K=______(要求带单位).

答案

Ⅰ.①A、B两溶液呈碱性,结合离子的共存可知,应为Ba(OH)2、Na2CO3中的一种,C、D、E溶液呈酸性,应为AgNO3、硫酸铝、HCl中的一种;

②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生,A溶液与C溶液反应只有气体产生,则A为Na2CO3,B为Ba(OH)2,E为Al2(SO43,C为HCl;

③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀;C只能与D反应产生沉淀,则D为AgNO3

(1)Na2CO3溶液呈碱性的原因(用离子方程式表示)为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,故答案为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-

(2)向含1molAl2(SO43的溶液中逐滴加入Ba(OH)2,开始发生反应:Al2(SO43+3Ba(OH)2=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,1molAl2(SO43完全反应消耗3molBa(OH)2,生成3molBaSO4、2molAl(OH)3,沉淀最大为5mol,然后发生反应Ba(OH)2+2Al(OH)3=Ba(AlO22+4H2O,2molAl(OH)3完全溶解消耗1molBa(OH)2,此时沉淀为3molBaSO4,再滴加Ba(OH)2,沉淀不发生变化,沉淀的量随Ba(OH)2物质的量变化关系为:,故答案为:

(3)C溶液与D溶液反应的离子方程式为Cl-+Ag+=AgCl↓,故答案为:Cl-+Ag+=AgCl↓;

Ⅱ.短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,X、Y、Z的最外层电子数之和为13,Y是所在周期中金属性最强的,Y处于ⅠA族,X、Z在同一主族,则X、Z最外层电子数=

13-1
2
=6,可推知X为O元素、Z为S元素,结合原子序数可知,Y为Na.

(1)如果亚硫酸钠不水解,则溶液中氢氧根离子和氢离子浓度相等,溶液呈中性,向溶液中加入酚酞后溶液不变色,加入和亚硫酸根离子反应的物质后,溶液红色褪色,则证明存在水解平衡;

a.滴入酚酞试液变红,说明溶液呈碱性,酚酞在pH大于8时,呈红色,加入硫酸溶液后,溶液褪色,溶液可能呈酸性越可能呈碱性,若为酸性,不能说明平衡移动,不能说明存在SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-水解平衡,故a错误;

b.滴入酚酞试液变红,再加入氯水后,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,能使红色褪色,氯气具有强氧化性,Cl2+SO32-+H2O═SO42-+2Cl-+2H+,Cl2+HSO3-+H2O═SO4 2-+2Cl-+3H+,溶液褪色,不能说明存在SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-水解平衡,故b错误;

c.滴入酚酞试液变红,说明溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,再加入氯化钡溶液后,钡离子和亚硫酸根离子反应而和亚硫酸氢根离子不反应,钡离子和亚硫酸根离子反应生成亚硫酸钡沉淀,且溶液红色褪去,所以说明存在SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-水解平衡,故c正确,

故答案为:c;

(2)Cu2X为氧化亚铜,Cu2O与浓硝酸反应生成红棕色的气体为NO2,该反应的方程式为:Cu2O+6HNO3(浓)=2Cu(NO32+2NO2↑+3H2O,

故答案为:Cu2O+6HNO3(浓)=2Cu(NO32+2NO2↑+3H2O;

(3)某温度下,在一个5L的密闭容器中充入0.2molSO2和0.1molO2,20s后达到平衡,测得容器中含有0.18molSO3,则SO2的起始浓度=

0.2mol
5L
=0.04mol/L,O2的起始浓度=
0.1mol
5L
=0.02mol/L,平衡时SO3的浓度=
0.18mol
5L
=0.036mol/L,

2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)

开始(mol/L):0.04 0.02 0

转化(mol/L):0.036 0.018 0.036

平衡(mol/L):0.004 0.002 0.036

故v(O2)=

0.018mol/L
20s
=9×10-4mol/(L•S);

此温度下该反应的化学平衡常数K=

(0.036mol/L)2
(0.004mol/L)2×0.002mol/L
=4.05×104L/mol,

故答案为:9×10-4mol/(L•S);4.05×104L/mol.

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