21.(9分)有X、Y、Z三种元素,已知:
①X2-、Y-均与Y的气态氢化物分子具有相同的电子数;
②Z与Y可组成化合物ZY3,ZY3溶液遇苯酚显紫色.
请回答:
(1)Y的最高价氧化物对应水化物的化学式是________.
(2)将ZY3溶液滴入沸水可得到红褐色液体,反应的离子方程式是______________________.此液体具有的性质是________(填写序号字母).
a.光束通过该液体时形成光亮的“通路”
b.插入电极通直流电后,有一极附近液体颜色加深
c.向该液体中加入硝酸银溶液,无沉淀产生
d.将该液体加热、蒸干、灼烧后,有氧化物生成
(3)X单质在空气中燃烧生成一种无色有刺激性气味的气体.
①已知一定条件下,每1 mol该气体被O2氧化放热98.0 kJ.若2
mol该气体与2 mol O2在此条件下发生反应,达到平衡时放出的热量是176.4 kJ,则该气体的转化率为________.
②原无色有刺激性气味的气体与含1.5 mol Y的一种含氧酸(该酸的某盐常用于实验室制取氧气)的溶液在一定条件下反应,可生成一种强酸和一种氧化物.若有1.5×6.02×1023个电子转移时,该反应的化学方程式是________.
解析:根据信息ZY3遇苯酚呈紫色,说明ZY3为FeCl3.则Y为Cl元素,Z为Fe元素.
又因为X2-与Cl-电子总数相同,所以X为S元素.
(1)Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4.
(2)FeCl3滴入沸水制得Fe(OH)3胶体.方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,胶体具有丁达尔效应,可以发生电泳,将胶体加热蒸干得Fe(OH)3,灼烧得Fe2O3.故选择a、b、d.
向胶体中加入电解质可以聚沉,故c不正确.
(3)①S单质在空气中燃烧产生SO2气体.
物质燃烧放出的热量与燃烧物质的物质的量成比例变化.
所以列出关系式:
SO2 - ΔH
1
mol 98 kJ
x 176.4
kJ
∴x==1.8
mol,
产生176.4
kJ热量反应掉SO2
1.8 mol.
∴转化率为×100%=90%.
②由条件可知该反应为SO2与HClO3发生氧化还原反应,SO2被氧化为H2SO4,而HClO3在反应中被还原得到1
mol电子,所以其产物为ClO2,据得失电子守恒即可写出该化学方程式为SO2+2HClO3===H2SO4+2ClO2.
答案:(1)HClO4
(2)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ a、b、d
(3)①90% ②SO2+2HClO3===H2SO4+2ClO2