Question

12．有X、Y、Z三種元素，已知：①X^2-、Y^-均與Y的氣態(tài)氫化物分子具有相同的電子數(shù)；②Z與Y可組成化合物ZY₃，ZY₃溶液遇KSCN呈血紅色．請回答：
（1）Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式是HClO₄．
（2）將ZY₃溶液滴入沸水中可得到紅褐色液體，反應(yīng)的離子方程式是Fe³⁺+3H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺．此液體具有的性質(zhì)是abd（填寫序號字母）．
a．光束通過該液體時形成光亮的“通路”
b．插入電極通直流電后，有一極附近液體顏色加深
c．向該液體中加入硝酸銀溶液，無沉淀產(chǎn)生
d．將該液體加熱、蒸干、灼燒后，有氧化物生成
（3）X單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種無色有刺激性氣味的氣體．
①已知一定條件下，每1mol該無色有刺激性氣味氣體被O₂氧化放熱98.0kJ．若2mol該氣體與1mol O₂在此條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時放出的熱量是176.4kJ，則該氣體的轉(zhuǎn)化率為90%．
②該無色有刺激性氣味的氣體與含1.5mol Y的一種含氧酸（該酸的某鹽常用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣）溶液在一定條件下反應(yīng)，可生成一種強(qiáng)酸和一種氧化物．若有1.5×6.02×10²³個電子轉(zhuǎn)移時，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO₂+2HClO₃=H₂SO₄+2ClO₂．

Answer 1

分析 有X、Y、Z三種元素，X^2-、Y^-均與Y的氣態(tài)氫化物分子具有相同的電子數(shù)，Z與Y可組成化合物ZY₃，ZY₃溶液遇KSCN呈血紅色，ZY₃為FeCl₃，故Z為Fe元素，Y為Cl元素，X為S元素．
（1）Cl元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式是HClO₄；
（2）a．將FeCl₃溶液滴入沸水中發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體，所形成的溶液具有膠體的性質(zhì)；
b．氫氧化鐵膠體膠粒帶正電荷，會發(fā)生電泳現(xiàn)象；
c．溶液中含有氯離子，可以與硝酸銀反應(yīng)生成AgCl；
d．將溶液蒸干促進(jìn)水解，最終氫氧化鐵分解生成氧化鐵；
（3）硫單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種無色有刺激性氣味的氣體為SO₂，
①根據(jù)反應(yīng)熱計(jì)算參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量，再利用轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算；
②Cl元素的一種含氧酸（該酸的某鹽常用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣），故該酸為HClO₃，該酸具有強(qiáng)氧化性，將二氧化硫氧化為硫酸，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)計(jì)算氯元素在氧化物中化合價，判斷氧化物化學(xué)式，據(jù)此書寫．

解答 解：有X、Y、Z三種元素，X^2-、Y^-均與Y的氣態(tài)氫化物分子具有相同的電子數(shù)，Z與Y可組成化合物ZY₃，ZY₃溶液遇KSCN呈血紅色，ZY₃為FeCl₃，故Z為Fe元素，Y為Cl元素，X為S元素．
（1）Cl元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式是HClO₄，故答案為：HClO₄；
（2）將FeCl₃溶液滴入沸水中發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的離子方程式是Fe³⁺+3H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，
a．氫氧化鐵膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng)，故a正確；
b．膠體膠粒帶有正電荷，通直流電后，發(fā)生電泳現(xiàn)象，負(fù)極附近液體顏色加深，故b正確；
c．所得的溶液中含有氯離子，向該液體中加入硝酸銀溶液，有沉淀產(chǎn)生，故c錯誤；
d．將該液體加熱、蒸干、灼燒后，有氧化鐵生成，故d正確；
故答案為：Fe³⁺+3H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；abd；
（3）X單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種無色有刺激性氣味的氣體為SO₂，
①發(fā)生反應(yīng)2SO₂+O₂?2SO₂，1molSO₂被O₂氧化放熱98.0kJ，若2mol該氣體與1mol O₂在此條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時放出的熱量是176.4kJ，故參加反應(yīng)的SO₂為$\frac{176.4kJ}{98kJ}$×1mol=1.8mol，故SO₂轉(zhuǎn)化率為$\frac{1.8mol}{2mol}$×100%=90%，
故答案為：90%；
②Cl元素的一種含氧酸（該酸的某鹽常用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣），故該酸為HClO₃，SO₂與含1.5molHClO₃溶液在一定條件下反應(yīng)，可生成一種強(qiáng)酸為和一種氧化物，該強(qiáng)酸為H₂SO₄，Cl元素在氧化物中化合價為x，則（5-x）×1.5×6.02×10²³=1.5×6.02×10²³，解得x=4，故氧化物為ClO₂，反應(yīng)方程式為：SO₂+2HClO₃=H₂SO₄+2ClO₂，
故答案為：SO₂+2HClO₃=H₂SO₄+2ClO₂．

點(diǎn)評 本題以元素推斷為載體，考查常用化學(xué)用語書寫、膠體性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)計(jì)算、反應(yīng)熱與化學(xué)平衡計(jì)算，題目綜合性較大，難度中等，（3）中注意利用氧化還原反應(yīng)規(guī)律計(jì)算氯元素在氧化物中的化合價．