Question

13．甲、乙、丙、丁四种单质在点燃条件下反应生成X、Y、Z、W四种化合物，其转化关系如图所示．又如：
①甲、乙、丙均为前三周期元素的单质，常温下均为气态；丁是日常生活中一种常见的金属．
②常温下X是无色液体，Y是黑色固体．
③丙在乙中燃烧发出苍白色火焰，丁在乙中燃烧生成棕黄色的烟，W的水溶液呈黄色．
（1）丁在甲和X同时存在的条件下，可发生电化腐蚀，写出正极上的电极反应式：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
（2）将少量W的饱和溶液滴入热的X中，反应的化学方程式是FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3HCl．
（3）若Z、W两溶液的pH均等于5，则两溶液中由水电离出的H⁺的物质的量浓度之比为1：10⁴．
（4）已知5.6L（标准状况）气体丙在甲中完全燃烧放出热量为71.45KJ，则能正确表示丙燃烧的热化学方程式为H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（1）△H=-285.8kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 根据甲、乙、丙、丁四种单质在点燃条件下两两化合生成X、Y、Z、W四种化合物，甲、乙、丙均为前三周期元素的单质，常温下均为气态，甲和丙反应产生X，X是无色液体，因此X是水，是氢气和氧气反应产生的水；丁是日常生活中的一种常见金属常温下，丁和甲反应产生Y，Y是黑色固体，因此是铁和氧气反应产生四氧化三铁，则Y是四氧化三铁；由此可知甲是氧气，丙是氢气，丁是铁；丙在乙中燃烧发出苍白色的火焰，丁在乙中燃烧生成棕黄色的烟，W的水溶液呈黄色，可知乙是氯气，则Z为氯化氢，W为氯化铁，据此分析完成相关的问题．

解答 解：根据甲、乙、丙、丁四种单质在点燃条件下两两化合生成X、Y、Z、W四种化合物，甲、乙、丙均为前三周期元素的单质，常温下均为气态，甲和丙反应产生X，X是无色液体，因此X是水，是氢气和氧气反应产生的水；丁是日常生活中的一种常见金属常温下，丁和甲反应产生Y，Y是黑色固体，因此是铁和氧气反应产生四氧化三铁，则Y是四氧化三铁；由此可知甲是氧气，丙是氢气，丁是铁；丙在乙中燃烧发出苍白色的火焰，丁在乙中燃烧生成棕黄色的烟，W的水溶液呈黄色，可知乙是氯气，则Z为氯化氢，W为氯化铁，带入验证符合转化关系，
（1）铁在氧气和水同时存在的条件下，可发生吸氧腐蚀，其正极上氧气得电子生成氢氧根离子，反应的电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（2）将少量氯化铁的饱和溶液滴入热的水中，铁离子水解生成氢氧化铁胶体，反应的化学方程式是 FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH） ₃（胶体）+3HCl，
故答案为：FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH） ₃（胶体）+3HCl；
（3）若盐酸和氯化铁两溶液的pH均等于5，在盐酸溶液中水电离出的H⁺的物质的量浓度为10^-9mol/L，氯化铁溶液中水电离出的H⁺的物质的量浓度为10^-5mol/L，则两溶液中由水电离出的H⁺的物质的量浓度之比为10^-9：10^-5=1：10⁴，
故答案为：1：10⁴；
（4）已知5.6L（标准状况）即0.25mol氢气在氧气中完全燃烧放出热量为71.45KJ，则1mol氢气燃烧放出的热量为285.8 kJ，所以氢气燃烧的热化学方程式为H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（1）△H=-285.8 kJ•mol^-1，
故答案为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（1）△H=-285.8 kJ•mol^-1．

点评 此题为框图型物质推断题，完成此题，关键是根据题干提供的信息，直接得出有关物质的化学式，然后顺推或逆推或由两边向中间推，得出其他物质的化学式．注意把握氯气与水的反应及氯水具有酸性和漂白性为解答的关键，HClO的漂白性为解答的易错点．