[题目]X.Y.Z.W均为含有10电子的微粒.W为离子.X.Y.Z为分子.且X与Z分子中含有的共用电子数之比为3:4.(1)常温下.取10mL pH=a的Y的稀溶液.加水稀释时pH随溶液体积的变化如图所示.则Y的化学式为 ,下列叙述正确的是 .①Y溶于水部分电离②稀释后所有离子的浓度均减小③Y的水溶液通常保存在玻璃瓶中④稀释后.阴离子的物质的量浓度之� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】X、Y、Z、W均为含有10电子的微粒，W为离子，X、Y、Z为分子，且X与Z分子中含有的共用电子数之比为3：4。

（1）常温下，取10mL pH=a的Y的稀溶液，加水稀释时pH随溶液体积的变化如图所示，则Y的化学式为__________________；下列叙述正确的是（填序号）_________。

①Y溶于水部分电离

②稀释后所有离子的浓度均减小

③Y的水溶液通常保存在玻璃瓶中

④稀释后，阴离子的物质的量浓度之和增大

（2）已知H2的燃烧热285.8kJ/mol。现有Z和H2的混合气体共0.2mol，与O2完全燃烧生成H2O（1）和CO2（g），转移电子的物质的量为1.0mol，放出的热量为117.6kJ。则Z完全燃烧的热化学反应方程式为：_________________________________________Z和O2在KOH溶液中构成燃料电池的负极的电极反应式为：_______________________。

【答案】HF ①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1);△H=-890.2kJ/molCH4-8e-+10OH=CO32-+7H2O

【解析】

10个电子的微粒有：分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne；阴离子：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-；阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+，根据X与Z分子中含有的共用电子数之比为3：4，即可确定X为NH3，含有3对共用电子对；Z为CH4，含有4对共用电子对。

(1)根据Y为分子，且常温下取10mL pH=a的Y的稀溶液，加水稀释时pH随溶液体积的变化而增大，稀释至1000mL时，pH<a+2，则Y的水溶液为弱酸，即为氢氟酸，化学式为HF。
(2)根据H2的燃烧方程式和CH4的燃烧方程式，结合已知条件计算求解。

（1）根据Y为分子，且常温下取10mL pH=a的Y的稀溶液，加水稀释时pH随溶液体积的变化而增大，稀释至1000ml时pH＜a+2，则Y的水溶液为弱酸，即为氢氟酸，Y化学式为HF。
下列叙述中①Y溶于水部分电离，由于氢氟酸为弱酸，是弱电解质，所以电离程度为部分电离。故①正确；
②稀释后所有离子的浓度均减小，由于溶液体积增大，c（H+）、c（F-）都减小，而溶液中c（H+）c（OH-）═10-14是一个恒定的值，C（H+）减小，则C（OH-）增大，故②错误；
③Y的水溶液通常保存在玻璃瓶中，由于氢氟酸能与玻璃反应，方程式为：SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O，所以不能保存在玻璃瓶中，故③错误；
④稀释后，阴离子的物质的量浓度之和增大，根据溶液中电荷守恒：C（H+）═C（F-）+C（OH-），而C（H+）减小，所以阴离子的物质的量浓度之和也减小，故④错误。
因此，本题正确答案为：HF；①；
（2）已知H2的燃烧热为285.8kJ/mol，其热化学方程式为：H2（g）+O2（g）

=H2O（l） △H═-285.8kJ/mol。
Z为CH4，设混合气体中H2的物质的量为x，CH4的物质的量为y，
1molH2转移电子的物质的量为2mol；CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（1），
CH4中碳为-4价，CO2中碳为+4价，则1molCH4转移电子的物质的量为8mol，

则：x+y=0.2mol，

2x+8y=1.0mol

联立方程组，解得：x=0.1mol，y=0.1mol。

即0.1molH2放出的热量为28.58kJ，0.1molCH4放出的热量为117.6kJ-28.58kJ，为89.02 kJ，
则1molCH4放出的热量为890.2 kJ，

故热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.2 kJ/mol。
CH4和O2在KOH溶液中构成燃料电池，CH4中碳元素化合价为-4价，燃烧转变为CO2中碳为+4价，失去8e-，同时在KOH溶液中反应转变为CO32-和H2O，结合电荷守恒配平可得电极反应式：CH4-8e-+10 OH-=CO32-+7H2O，
因此，本题正确答案为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.2kJ/mol； CH4-8e-+10OH=CO32-+7H2O。