Question

Ⅰ．通常狀況下，X、Y和Z是三種氣態(tài)單質(zhì)．X的組成元素是第三周期原子半徑最小的元素（稀有氣體元素除外）；Y和Z均由元素R組成，反應(yīng)Y+2I^-+2H⁺═I₂+Z+H₂O常作為Y的鑒定反應(yīng)．W是短周期元素，最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的三倍，吸引電子對的能力比X單質(zhì)的組成元素要弱．
（1）Z的化學(xué)式

 

．
（2）將Y和二氧化硫分別通入品紅溶液，都能使品紅褪色．簡述用褪色的溶液區(qū)別Y和二氧化硫的實(shí)驗(yàn)方法：

 

．
（3）舉出實(shí)例說明X的氧化性比W單質(zhì)氧化性強(qiáng)（僅用一個化學(xué)方程式表示）：

 

．
Ⅱ．如圖1是0.1mol?L^-1四種電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的圖象．
（1）其中符合0.1mol?L^-1 NH₄Al（SO₄）₂的pH隨溫度變化的曲線是

 

（填寫序號），
（2）20℃時，0.1mol?L^-1 NH₄Al（SO₄）₂中2c（SO₄^2-）-c（NH₄⁺）-3c（Al³⁺）=

 

．（計(jì)算精確值）
（3）室溫時，向100mL 0.1mol?L^-1 NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol?L^-1 NaOH溶液，得到溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖2：

試分析圖中a、b、c、d四個點(diǎn)，水的電離程度最大是

 

點(diǎn)；在b點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專題：元素周期律與元素周期表專題,電離平衡與溶液的pH專題

分析：Ⅰ．通常狀況下，X、Y和Z是三種氣態(tài)單質(zhì)．X的組成元素是第三周期原子半徑最小的元素（稀有氣體元素除外），則X為Cl₂；Y和Z均由元素R組成，反應(yīng)Y+2I^-+2H⁺═I₂+Z+H₂O常作為Y的鑒定反應(yīng)，由元素守恒可知，Y、Z為O元素的同素異形體，R為O元素；可推知Y為O₃、Z為O₂；W是短周期元素，最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的三倍，最外層電子數(shù)為6，則W為S元素；
Ⅱ．（1）NH₄Al（SO₄）₂水解，溶液呈酸性，升高溫度其水解程度增大；
（2）根據(jù)電荷守恒進(jìn)行解答；
（3）a、b、c、d四個點(diǎn)，根據(jù)反應(yīng)量的關(guān)系，a點(diǎn)恰好消耗完H⁺，溶液中只有（NH₄）₂SO₄與Na₂SO₄；b、c、d三點(diǎn)溶液均含有NH₃?H₂O，（NH₄）₂SO₄可以促進(jìn)水的電離，而NH₃?H₂O抑制水的電離，b點(diǎn)溶液呈中性，據(jù)此解答．

解答： 解：Ⅰ．通常狀況下，X、Y和Z是三種氣態(tài)單質(zhì)．X的組成元素是第三周期原子半徑最小的元素（稀有氣體元素除外），則X為Cl₂；Y和Z均由元素R組成，反應(yīng)Y+2I^-+2H⁺═I₂+Z+H₂O常作為Y的鑒定反應(yīng)，由元素守恒可知，Y、Z為O元素的同素異形體，R為O元素；可推知Y為O₃、Z為O₂；W是短周期元素，最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的三倍，最外層電子數(shù)為6，則W為S元素，則：
（1）由上述分析可知，Z的化學(xué)式為O₂，故答案為：O₂；
（2）將O₃和二氧化硫分別通入品紅溶液，都能使品紅褪色．簡述用褪色的溶液區(qū)別O₃和二氧化硫的實(shí)驗(yàn)方法為：加熱褪色后的溶液，若溶液恢復(fù)紅色，則原通入氣體為SO₂；若溶液不變紅，則原通入氣體是O₃，
故答案為：加熱褪色后的溶液，若溶液恢復(fù)紅色，則原通入氣體為SO₂；若溶液不變紅，則原通入氣體是O₃；
（3）說明Cl₂的氧化性比D單質(zhì)氧化性強(qiáng)的化學(xué)方程式為：H₂S+Cl₂═S+2HCl，
故答案為：H₂S+Cl₂═S+2HCl；
Ⅱ．（1）NH₄Al（SO₄）₂為強(qiáng)酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，升高溫度促進(jìn)水解，導(dǎo)致溶液酸性增強(qiáng)，溶液的pH減小，
故答案為：I；
（2）根據(jù)電荷守恒得2c（SO₄^2-）-c（NH₄⁺）-3c（Al³⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-3 mol?L^-1-10^-11mol?L^-1=（10^-3-10^-11）mol?L^-1，
故答案為：（10^-3-10^-11）mol?L^-1；
（3）a、b、c、d四個點(diǎn)，根據(jù)反應(yīng)量的關(guān)系，a點(diǎn)恰好消耗完H⁺，溶液中只有（NH₄）₂SO₄與Na₂SO₄；b、c、d三點(diǎn)溶液均含有NH₃?H₂O，（NH₄）₂SO₄可以促進(jìn)水的電離，而NH₃?H₂O抑制水的電離，b點(diǎn)溶液呈中性，故a點(diǎn)水的電離程度最大，
b點(diǎn)溶液含有（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃?H₂O三種成分，a點(diǎn)時溶液中（NH₄）₂SO₄與Na₂SO₄各是0.05mol、0.05mol，a點(diǎn)時c（Na⁺）=c（SO₄^2-），故b點(diǎn)時c（Na⁺）＞c（SO₄^2-），根據(jù)N元素與S元素的關(guān)系，可以得出c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺），故c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），
故答案為：a；c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

點(diǎn)評：本題屬于拼合型題目，涉及元素化合物推斷、鹽類水解、離子濃度大小比較等知識點(diǎn)，Ⅱ（3）是難點(diǎn)，知道圖象中各個點(diǎn)的溶質(zhì)即可解答，注意確定離子濃度大小時要結(jié)合電荷守恒、物料守恒來分析解答，題目難度中等．