Question

Ⅰ．現有A、B、C、D、E五種強電解質，它們在水中可電離產生出下表所列的各種陰、陽離子（注意各種離子不能重復）：

陽離子	H+、Na+、A13+、Ag+、Ba2+
陰離子	OH-、C1-、CO32-、NO3-、SO42-

已知：
①用pH試紙檢驗A、B兩溶液呈堿性；而C、D、E三溶液呈酸性．
②A溶液與E溶液反應既有氣體又有沉淀產生；A溶液與C溶液反應只有氣體產生（注：沉淀包括微溶物，下同）．
③D溶液與另外四種溶液反應都能產生沉淀；C溶液只能與D溶液反應產生沉淀．
請回答下列問題：
（1）寫出A溶液呈堿性的原因（用離子方程式表示）：______．
（2）向含1molE的溶液中逐滴加入B，以n（B）為橫坐標以n（沉淀）為縱坐標．請在圖中畫出相應的圖象：

（3）寫出C溶液與D溶液反應的離子方程式：______．
Ⅱ．已知短周期元素X、Y、Z的原子序數依次遞增，X、Y、Z的最外層電子數之和為13，Y是所在周期中金屬性最強的，X、Z在同一主族．請回答下列問題：
（1）能證明Y₂ZX₃溶液顯堿性，且在溶液中存在水解平衡的事實是______（填序號）．
a．滴入酚酞溶液變紅，再加入稀H₂SO₄紅色褪去
b．滴入酚酞溶液變紅，再加入氯水紅色褪去
c．滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl₂溶液產生沉淀且紅色褪去
（2）化合物Cu₂X和Cu₂Z可發生如下轉化（其中D是纖維素水解的最終產物）：
Cu₂Z

濃硝酸

澄清溶液

一定量NaOH

懸濁液

D的溶液

Cu₂X
已知Cu₂X與濃硝酸反應有紅棕色氣體生成，則該反應的化學反應方程式是：______．
（3）某溫度下，在一個5L的密閉容器中充入0.2molZX₂和0.1molX₂，20s后達到平衡，測得容器中含有0.18molZX₃，則用X₂的濃度變化來表示該反應的平均速率是：v（X₂）=______；此溫度下該反應的化學平衡常數K=______（要求帶單位）．

Answer 1

Ⅰ．①A、B兩溶液呈堿性，結合離子的共存可知，應為Ba（OH）₂、Na₂CO₃中的一種，C、D、E溶液呈酸性，應為AgNO₃、硫酸鋁、HCl中的一種；
②A溶液與E溶液反應既有氣體又有沉淀產生，A溶液與C溶液反應只有氣體產生，則A為Na₂CO₃，B為Ba（OH）₂，E為Al₂（SO₄）₃，C為HCl；
③D溶液與另外四種溶液反應都能產生沉淀；C只能與D反應產生沉淀，則D為AgNO₃；
（1）Na₂CO₃溶液呈堿性的原因（用離子方程式表示）為CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）向含1molAl₂（SO₄）₃的溶液中逐滴加入Ba（OH）₂，開始發生反應：Al₂（SO₄）₃+3Ba（OH）₂=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓，1molAl₂（SO₄）₃完全反應消耗3molBa（OH）₂，生成3molBaSO₄、2molAl（OH）₃，沉淀最大為5mol，然后發生反應Ba（OH）₂+2Al（OH）₃=Ba（AlO₂）₂+4H₂O，2molAl（OH）₃完全溶解消耗1molBa（OH）₂，此時沉淀為3molBaSO₄，再滴加Ba（OH）₂，沉淀不發生變化，沉淀的量隨Ba（OH）₂物質的量變化關系為：，故答案為：；
（3）C溶液與D溶液反應的離子方程式為Cl^-+Ag⁺=AgCl↓，故答案為：Cl^-+Ag⁺=AgCl↓；
Ⅱ．短周期元素X、Y、Z的原子序數依次遞增，X、Y、Z的最外層電子數之和為13，Y是所在周期中金屬性最強的，Y處于ⅠA族，X、Z在同一主族，則X、Z最外層電子數=

13-1

2

=6，可推知X為O元素、Z為S元素，結合原子序數可知，Y為Na．
（1）如果亞硫酸鈉不水解，則溶液中氫氧根離子和氫離子濃度相等，溶液呈中性，向溶液中加入酚酞后溶液不變色，加入和亞硫酸根離子反應的物質后，溶液紅色褪色，則證明存在水解平衡；
a．滴入酚酞試液變紅，說明溶液呈堿性，酚酞在pH大于8時，呈紅色，加入硫酸溶液后，溶液褪色，溶液可能呈酸性越可能呈堿性，若為酸性，不能說明平衡移動，不能說明存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡，故a錯誤；
b．滴入酚酞試液變紅，再加入氯水后，氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，能使紅色褪色，氯氣具有強氧化性，Cl₂+SO₃^2-+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，Cl₂+HSO₃^-+H₂O═SO₄ ^2-+2Cl^-+3H⁺，溶液褪色，不能說明存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡，故b錯誤；
c．滴入酚酞試液變紅，說明溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，再加入氯化鋇溶液后，鋇離子和亞硫酸根離子反應而和亞硫酸氫根離子不反應，鋇離子和亞硫酸根離子反應生成亞硫酸鋇沉淀，且溶液紅色褪去，所以說明存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡，故c正確，
故答案為：c；
（2）Cu₂X為氧化亞銅，Cu₂O與濃硝酸反應生成紅棕色的氣體為NO₂，該反應的方程式為：Cu₂O+6HNO₃（濃）=2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O，
故答案為：Cu₂O+6HNO₃（濃）=2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O；
（3）某溫度下，在一個5L的密閉容器中充入0.2molSO₂和0.1molO₂，20s后達到平衡，測得容器中含有0.18molSO₃，則SO₂的起始濃度=

0.2mol

5L

=0.04mol/L，O₂的起始濃度=

0.1mol

5L

=0.02mol/L，平衡時SO₃的濃度=

0.18mol

5L

=0.036mol/L，
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開始（mol/L）：0.04 0.02 0
轉化（mol/L）：0.036 0.018 0.036
平衡（mol/L）：0.004 0.002 0.036
故v（O₂）=

0.018mol/L

20s

=9×10^-4mol/（L?S）；
此溫度下該反應的化學平衡常數K=

(0.036mol/L)2

(0.004mol/L)2×0.002mol/L

=4.05×10⁴L/mol，
故答案為：9×10^-4mol/（L?S）；4.05×10⁴L/mol．