Question

由短周期元素组成的单质X₂、Y，标准状况下气体X₂的密度为3.17g?L^-1；常温下，Y为浅黄色固体．Z是一种化合物，焰色反应呈黄色，且常温下，0.1mol?L^-1Z的水溶液pH=13．
请回答下列问题：
（1）写出常温下单质X₂与Z的水溶液反应的离子方程式______．
（2）已知16g固体单质Y，完全燃烧生成气态产物时放出148kJ热量，试写出Y固体在氧气中完全燃烧时的热化学方程式______．
（3）已知Y与Z的水溶液发生反应可生成两种盐A和B，其中A与70%的硫酸反应生成能使品红溶液褪色的气体．
则：①A的化学式是______；A的水溶液pH＞7；原因是一______（用离子方程式表示），A的水溶液中离子浓度由大到小顺序为______．
②将20mL 0.25mol?L^-1B溶液逐滴加入20mL0.4mol?L^-1KMnO₄溶液（经硫酸酸化）时，溶液恰好褪为无色．写出该反应的离子方程式______．
（4）工业上常以石墨和铁分别做电极，用隔膜法电解某盐溶液来生产X₂和Z．写出电解该盐溶液的化学方程式______．

Answer 1

解：标准状况下气体X₂的密度为3.17g?L^-1，则其摩尔质量为M=3.17g?L^-1×22.4L/mol=71g/mol，则X₂为Cl₂，Y为浅黄色固体单质，应为S，Z是一种化合物，焰色反应呈黄色，说明含有Na元素，且常温下，0.1mol?L^-1Z的水溶液pH=13，说明Z为一元强碱，则Z为NaOH，则
（1）常温下Cl₂与NaOH反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）n（S）==0.5mol，完全燃烧生成气态产物时放出148kJ热量，则1molS完全燃烧放出296kJ的热量，
热化学方程式为S（s）+O₂（g）SO₂（g）△H=-296kJ/mol，
故答案为：S（s）+O₂（g）SO₂（g）△H=-296kJ/mol；
（3）①S和NaOH反应生成Na₂SO₃和Na₂S，其中A与70%的硫酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，该气体为SO₂，
则A为Na₂SO₃，为强碱弱酸盐，发生：SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-；HSO₃^-+H₂OH₂SO₃+OH^-，则溶液呈碱性，
第一步水解程度大于第二步水解程度，则水溶液中离子浓度由大到小顺序为c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺），
故答案为：Na₂SO₃；SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-；HSO₃^-+H₂OH₂SO₃+OH^-；c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；
②n（S^2-）=0.02L×0.25mol/L=0.005mol，n（MnO₄^-）=0.02L×0.4mol/L=0.008mol，
物质的量之比为5：8，反应的离子方程式为5S^2-+8MnO₄^-+24H⁺=5SO₄^2-+8Mn²⁺+12H₂O，
故答案为：5S^2-+8MnO₄^-+24H⁺=5SO₄^2-+8Mn²⁺+12H₂O；
（4）工业上常以石墨和铁分别做电极，用隔膜法电解某盐溶液来生产Cl₂和NaOH，铁应作电解池的阴极，用电解饱和NaCl溶液的方法制取，
反应的化学方程式为2NaCl+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2NaOH，
故答案为：2NaCl+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2NaOH．
分析：标准状况下气体X₂的密度为3.17g?L^-1，则其摩尔质量为M=3.17g?L^-1×22.4L/mol=71g/mol，则X₂为Cl₂，Y为浅黄色固体单质，应为S，Z是一种化合物，焰色反应呈黄色，说明含有Na元素，且常温下，0.1mol?L^-1Z的水溶液pH=13，说明Z为一元强碱，则Z为NaOH，结合物质的性质以及盐类水解的原理解答该题．
点评：本题考查无机物的推断，题目难度中等，本题侧重于盐类的水解和电化学知识的考查，正确推断无机物为解答该题的关键，学习中注重相关基础知识的积累．