Question

X、Y、Z、Q，W五種短周期元素原子序數依次增大．化合物甲由X、Z、Q三種元素組成，常溫下，0.01mol/L甲溶液的pH=12，工業上常用電解QW飽和溶液生產甲．請填寫下列空白．
（1）Q的離子結構示意圖為

 

．
（2）工業電解QW飽和溶液時，陽極電極反應式為

 

．
（3）常溫下，往甲溶液中通入一定量W的單質，充分反應后，得到溶液乙．
①將溶液乙滴在紅色石蕊試紙上，可觀察到現象是試紙先變藍后褪色，其褪色原因是：

 

②溶液乙中某種溶質與Fe（OH）₃在強堿性條件下反應可制取K₂FeO₄，其反應的離子方程式為：

 

（4）在830K，2L密閉容器中發生反應：YZ（g）+X₂Z（g）?YZ₂（g）+X₂（g），此溫度下該反應平衡常數K=1．若YZ和X₂Z起始的物質的量分別為4.0mol、6.0mol，5min后反應達到平衡，用X₂表示的反應速率為

 

，平衡時YZ的轉化率為

 

．

Answer 1

分析：常溫下，0.01mol/L甲溶液的pH=12，則c（OH^-）=0.01mol/L，說明甲完全電離，應為強堿，為NaOH，則X為H元素，Z為O元素，Q為Na元素，工業常用電解NaCl溶液生產NaOH，則W為Cl元素，Y可能為C、N等元素，
（1）Q為Na元素，Q的離子核外有10個電子，最外層電子數為8；
（2）電解飽和氯化鈉溶液，氯離子在陽極被氧化生成氯氣；
（3）常溫下，往甲溶液中通入一定量W的單質，充分反應后，得到溶液乙，氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和次氯酸鈉，次氯酸鈉可生成HClO，HClO具有漂白性；溶液乙中某種溶質與Fe（OH）₃在強堿性條件下反應可制取K₂FeO₄，乙應具有氧化性，應為NaClO，結合反應物和生成物書寫反應的離子方程式；
（4）根據c=

△c

△t

計算反應速率，結合平衡常數利用三段式法計算．

解答：解：常溫下，0.01mol/L甲溶液的pH=12，則c（OH^-）=0.01mol/L，說明甲完全電離，應為強堿，為NaOH，則X為H元素，Z為O元素，Q為Na元素，工業常用電解NaCl溶液生產NaOH，則W為Cl元素，Y可能為C、N等元素，
（1）Q為Na元素，Q的離子核外有10個電子，最外層電子數為8，離子的結構示意圖為，
故答案為：；
（2）電解飽和氯化鈉溶液，氯離子在陽極被氧化生成氯氣，電極方程式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（3）常溫下，往甲溶液中通入一定量W的單質，充分反應后，得到溶液乙，氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和次氯酸鈉，
①次氯酸鈉可與空氣中二氧化碳反應生成HClO，或溶液中含有HClO，HClO具有漂白性，故答案為：因為溶液中含有HClO，HClO具有漂白性；
②溶液乙中某種溶質與Fe（OH）₃在強堿性條件下反應可制取K₂FeO₄，乙應具有氧化性，應為NaClO，反應的離子方程式為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-，
故答案為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-；
（4）已知反應：YZ（g）+X₂Z（g）?YZ₂（g）+X₂（g），
起始（mol/L） 2         3
轉化（mol/L） x          x      x       x
平衡（mol/L）2-x        3-x     x       x
則

x2

(2-x)×(3-x)

=1，
x=1.2mol/L，
用X₂表示的反應速率為

1.2mol/L

5min

=0.24mol/（L?min），
平衡時YZ的轉化率為

1.2

2

×100%=60%，
故答案為：0.24mol/（L?min）；60%．

點評：本題綜合考查物質的結構和用途的關系，明確常見物質及物質的性質是解答本題的關鍵，考查知識點較多，注重對高考考點的綜合考查，難度不大．