Question

X、Y、Z、W均為中學化學中常見的單質或化合物，它們之間的轉化關系如下圖所示（水及部分產物已略去）。

（1）若X為金屬單質，W是某強酸的稀溶液。X與少量W反應生成Z的離子方程式為     ，向Y溶液中加入某種試劑      （填試劑名稱），若溶液出現血紅色，即可判斷Y溶液中陽離子的存在。
（2）若X、Y為正鹽，X的水溶液顯酸性，W為NaOH溶液，寫出Y與X在水溶液中轉化為Z的離子反應方程式       。
（3）若X為強堿，常溫下W為有刺激性氣味的氣態氧化物。常溫時，將Z的水溶液露置于空氣中，溶液的PH變化是      （填“變大”、“變小”、“不變”。不考慮水的揮發），其原因是_________                                                （用簡要的文字說明，并寫出離子方程式）。
（4）室溫下，若用的NaOH溶液滴定mo1/L HA溶液，滴定曲線如圖所示，則a、b、c、d四點溶液中水的電離程度最大的是       點；a點溶液中離子濃度的大小順序為   ；少量c點溶液于試管中，再滴加0.1mo1/L鹽酸至中性，此時溶液中除H⁺、OH^－外 ，離子濃度的大小順序為       。

Answer 1

（14分）（1）3Fe＋8H^＋＋2NO₃^－＝3Fe^2＋＋2NO↑＋4H₂O（2分） 硫氰酸鉀或硫氰化鉀（1分）
（2）[Al(OH)₄]^－＋3Al^3＋＝4Al(OH)₃↓（2分）(或Al^3＋＋3AlO₂^－＋6H₂O＝4Al(OH)₃↓)
（3）變小（1分），SO₃^2－有還原性，易被空氣中的氧氣氧化成SO₄^2－，2SO₃^2－＋O₂＝2SO₄^2－,所以溶液的pH變小（2分，文字1分，離子方程式1分）
（4）c（2分） c(A^－)＞c(Na^＋) ＞c(H^＋) ＞c(OH^－)（2分）；c(Na^＋) ＞c(A^－) ＞c(Cl^－) （2分）

試題分析：（1）如果X是金屬單質，根據轉化可知，X應該是變價金屬，所以X應該是Fe。W應該是硝酸，因此X與少量W反應生成Z的離子方程式為3Fe＋8H^＋＋2NO₃^－＝3Fe^2＋＋2NO↑＋4H₂O。Y溶液中含有鐵離子，檢驗鐵離子的試劑是硫氰化鉀溶液，即向Y溶液中加入硫氰化鉀溶液，若溶液出現血紅色，即可判斷Y溶液中陽離子的存在。
（2）若X、Y為正鹽，X的水溶液顯酸性，W為NaOH溶液，這說明X或Y應該是鋁的化合物。其中X的水溶液顯酸性，X是鋁鹽，Y是偏鋁酸鹽，所以Y與X在水溶液中轉化為Z的離子反應方程式[Al(OH)₄]^－＋3Al^3＋＝4Al(OH)₃↓或Al^3＋＋3AlO₂^－＋6H₂O＝4Al(OH)₃↓。
（3）若X為強堿，常溫下W為有刺激性氣味的氣態氧化物，則根據轉化關系可知W是SO₂。少量SO₂與強堿反應生成亞硫酸鹽，即Z是亞硫酸鹽。由于SO₃^2－有還原性，易被空氣中的氧氣氧化成SO₄^2－，反應的離子方程式是2SO₃^2－＋O₂＝2SO₄^2－,所以常溫時，將Z的水溶液露置于空氣中溶液的pH變小。
（4）水是弱電解質，存在電離平衡。酸或堿是抑制水的電離平衡的，鹽類水解是促進水的電離平衡。根據圖像可知，起始時HA溶液的pH大于1，這說明HA是弱酸。c點酸和堿恰好反應生成NaA，溶液中A^－離子水解，所以c點溶液中水的電離程度最大。A點HA過量，溶液顯酸性，則溶液中中離子濃度大小順序是c(A^－)＞c(Na^＋) ＞c(H^＋) ＞c(OH^－)。少量c點溶液于試管中，再滴加0.1mo1/L鹽酸至中性，則根據電荷守恒可知c(Na^＋) ＋c(H^＋)＝c(OH^－)＋c(A^－)＋c(Cl^－)，由于c(H^＋)＝c(OH^－)，所以此時溶液中除H⁺、OH^－外 ，離子濃度的大小順序是c(Na^＋) ＞c(A^－) ＞c(Cl^－)。