Question

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）．

Answer 1

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（SO₄）₃，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CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）向含1molAl₂（SO₄）₃的溶液中逐滴加入Ba（OH）₂，开始发生反应：Al₂（SO₄）₃+3Ba（OH）₂=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓，1molAl₂（SO₄）₃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（AlO₂）₂+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SO₃^2-+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+SO₃^2-+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，Cl₂+HSO₃^-+H₂O═SO₄ ^2-+2Cl^-+3H⁺，溶液褪色，不能说明存在SO₃^2-+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SO₃^2-+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（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O，
故答案为：Cu₂O+6HNO₃（浓）=2Cu（NO₃）₂+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．