题目内容
由周期表中前20号元素组成的单质X2、Y和化合物Z的有关信息如下表，X2、Y 和Z之间的转化关系如图（其他无关物质已略去）．请回答下列问题：| 元素X | 易形成-1价18电子的单核离子 |
| 元素Y | 第3周期第ⅥA族 |
| 化合物Z | 所含阳离子有3个电子层 |
| 常温下0.1mol?L-1的水溶液pH=13 |
（2）比较元素X与Y的氢化物稳定性：
（3）将0.24mol Y氧化物YO2和 0.11mol氧气放入容积为1L的密闭容器中，一定条件下反应达到平衡，得到0.12mol YO3气体，同时放出热量11.8kJ．
①该反应平衡常数=
②该反应的热化学方程式为
（4）C能与稀硫酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，D中所含阴、阳离子的电子层排布相同．
①写出Y与Z反应的离子方程式
②将20mL 0.5mol?L-1 C溶液逐滴加入到V mL 0.2mol?L-1 KMnO4溶液（硫酸酸化）中，溶液恰好褪色（此时Mn元素恰好变为Mn2+）．计算V=
（5）用石墨作电极，在隔膜电解槽中电解A的溶液，可制得Z的水溶液，请写出甲烷燃料电池（Z的水溶液为电解质溶液）负极的电极反应式
考点：无机物的推断,位置结构性质的相互关系应用
专题：推断题,元素周期律与元素周期表专题
分析：单质X2、Y和化合物Z的组成元素均为周期表中前20号元素，X元素易形成-1价18电子的单核离子，则X为Cl，Y处于第3周期第ⅥA族，则Y为S；化合物Z所含阳离子有3个电子层，常温下0.1mol?L-1Z的水溶液pH=13，Z为强碱，可推知Z为KOH，S与KOH反应生成K2S、K2SO3与水，（4）中C能与稀硫酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，D中所含阴、阳离子的电子层排布相同，则C为K2SO3、D为K2S，据此解答．
解答：
解：单质X2、Y和化合物Z的组成元素均为周期表中前20号元素，X元素易形成-1价18电子的单核离子，则X为Cl，Y处于第3周期第ⅥA族，则Y为S；化合物Z所含阳离子有3个电子层，常温下0.1mol?L-1Z的水溶液pH=13，Z为强碱，可推知Z为KOH，化学方程式表示X2在工业生产上的一种用途可以制备漂白粉，氯气和石灰乳反应生成；
（1）因素X易形成-1价18电子的单核离子为氯元素，X2为Cl2，氯气在工业可以用于制漂白粉等，反应的化学方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；
故答案为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；
（2）非金属性Cl＞S，故氢化物稳定性HCl＞H2S，
故答案为：HCl； H2S；
（3）①将0.24mol SO2和 0.16mol氧气放入容积为2L的密闭容器中，浓度分别为0.12mol/L、0.08mol/L，一定条件下反应达到平衡，得到0.12mol SO3气体，其平衡浓度为0.06mol/L，则：
2SO2+（g）+O2（g）?2SO3（g）
开始（mol/L）：0.12 0.08 0
变化（mol/L）：0.06 0.03 0.06
平衡（mol/L）：0.06 0.05 0.06
故该温度下，反应平衡常数=
=20，
故答案为：20；
②将0.24mol Y氧化物YO2和 0.11mol氧气放入容积为1L的密闭容器中，一定条件下反应达到平衡，得到0.12mol YO3气体，同时放出热量11.8kJ，得到2mol三氧化硫放热=
=196.6KJ，反应的热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1；
故答案为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1；
（4）C能与稀硫酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，D中所含阴、阳离子的电子层排布相同，则C为K2SO3、D为K2S
①Y与Z反应的离子方程式为：3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O；
故答案为：3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O；
②将20mL 0.5mol?L-1 C为K2SO3溶液逐滴加入到V mL 0.2mol?L-1 KMnO4溶液（硫酸酸化）中，溶液恰好褪色（此时Mn元素恰好变为Mn2+），反应的离子方程式为：
2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O
2 5
V×10-3L 0.2mol?L-1 0.020L×0.5mol?L-1
计算V=20ml；
故答案为：20；
（5）Z的水溶液为NaOH的水溶液，以氢氧化钠溶液为电解质的甲烷燃料电池，负极发生氧化反应，甲烷在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸盐，负极电极反应式为：CH4-8e-+10 OH-=CO32-+7H2O；
故答案为：CH4-8e-+10 OH-=CO32-+7H2O；
（1）因素X易形成-1价18电子的单核离子为氯元素，X2为Cl2，氯气在工业可以用于制漂白粉等，反应的化学方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；
故答案为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；
（2）非金属性Cl＞S，故氢化物稳定性HCl＞H2S，
故答案为：HCl； H2S；
（3）①将0.24mol SO2和 0.16mol氧气放入容积为2L的密闭容器中，浓度分别为0.12mol/L、0.08mol/L，一定条件下反应达到平衡，得到0.12mol SO3气体，其平衡浓度为0.06mol/L，则：
2SO2+（g）+O2（g）?2SO3（g）
开始（mol/L）：0.12 0.08 0
变化（mol/L）：0.06 0.03 0.06
平衡（mol/L）：0.06 0.05 0.06
故该温度下，反应平衡常数=
| 0.062 |
| 0.062×0.05 |
故答案为：20；
②将0.24mol Y氧化物YO2和 0.11mol氧气放入容积为1L的密闭容器中，一定条件下反应达到平衡，得到0.12mol YO3气体，同时放出热量11.8kJ，得到2mol三氧化硫放热=
| 2×11.8KJ |
| 0.12 |
故答案为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1；
（4）C能与稀硫酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，D中所含阴、阳离子的电子层排布相同，则C为K2SO3、D为K2S
①Y与Z反应的离子方程式为：3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O；
故答案为：3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O；
②将20mL 0.5mol?L-1 C为K2SO3溶液逐滴加入到V mL 0.2mol?L-1 KMnO4溶液（硫酸酸化）中，溶液恰好褪色（此时Mn元素恰好变为Mn2+），反应的离子方程式为：
2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O
2 5
V×10-3L 0.2mol?L-1 0.020L×0.5mol?L-1
计算V=20ml；
故答案为：20；
（5）Z的水溶液为NaOH的水溶液，以氢氧化钠溶液为电解质的甲烷燃料电池，负极发生氧化反应，甲烷在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸盐，负极电极反应式为：CH4-8e-+10 OH-=CO32-+7H2O；
故答案为：CH4-8e-+10 OH-=CO32-+7H2O；
点评：本题考查了物质转化关系分析判断，化学平衡三段式计算，平衡常数，氧化还原反应计算，原电池原理分析和电极书写，掌握基础是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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