Question

X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如图所示（水及部分产物已略去）．
（1）若X为金属单质，W是某强酸的稀溶液．X与过量W反应生成Y的离子方程式为

 

；组成X的元素在周期表中的位置是

 

．
（2）若X为非金属单质，W是空气的主要成分之一．它们之间转化的能量变化如图A所示，则X+W→Z的热化学方程式为

 

．
（3）若X、Y为正盐，X的水溶液显酸性，W为一元强碱（化学式为MOH），则X与过量W反应生成Y的离子方程式为

 

．室温下，若用0.1mol/L的W溶液滴定V mL 0.1mol/L HA溶液，滴定曲线如图B所示，则a、b、c、d四点溶液中水的电离程度最大的是

 

点；a点溶液中离子浓度的大小顺序为

 

．
（4）若X为强碱，常温下W为有刺激性气味的气态氧化物．常温时，将Z的水溶液露置于空气中，请在图C中画出其pH随时间（t）的变化趋势曲线图（不考虑水的挥发）

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：（1）若X为金属单质，W是某强酸的稀溶液，由转化关系可知，X为变价金属为Fe，W为硝酸，Y是硝酸铁，Z是硝酸亚铁；
（2）若X为非金属单质，X和W反应生成物与W的量有关，则X是变价元素，W是空气的主要成分之一，则X为碳、W为氧气，Y是二氧化碳，Z是一氧化碳；
（3）若X、Y为正盐，X的水溶液显酸性，W为一元强碱（化学式为MOH），X为铝盐、Y为偏铝酸盐、Z为氢氧化铝；
（4）若X为强碱，常温下W为有刺激性气味的气态氧化物，则W为SO₂、Z为亚硫酸盐，Y为亚硫酸氢盐．

解答： 解：（1）若X为金属单质，W是某强酸的稀溶液，由转化关系可知，X为变价金属为Fe，W为硝酸，Y是硝酸铁，Z是硝酸亚铁，
铁和过量硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，离子方程式为：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，铁位于第四周期第VIII族，
故答案为：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O；第四周期Ⅷ族；
（2）若X为非金属单质，X和W反应生成物与W的量有关，则X是变价元素，W是空气的主要成分之一，则X为碳、W为氧气，Y是二氧化碳，Z是一氧化碳，
碳和少量氧气反应生成一氧化碳，根据图知△H=-393.5kJ/mol-（-283.0kJ/mol）=-110.5kJ/mol，
所以该热化学反应方程式为C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol，
故答案为：C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol；
（3）若X、Y为正盐，X的水溶液显酸性，W为一元强碱（化学式为MOH），X为铝盐、Y为偏铝酸盐、Z为氢氧化铝，铝离子和过量强碱反应生成偏铝酸盐和水，离子方程式为Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，酸或碱抑制水电离，含有弱根离子的盐促进水电离，根据图知，a、b点酸过量，d碱过量，c点二者恰好反应生成强碱弱酸盐，则水的电离程度最大，a点溶液中溶质是等物质的量浓度的HA和MA，溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），根据电荷守恒得c（H⁺）+c（M⁺）=c（OH^-）+c（A^-），所以c（A^-）＞c（M⁺），酸的电离程度较小，所以c（M⁺）＞c（H⁺），则离子浓度大小顺序是c（A^-）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；C；c（A^-）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）若X为强碱，常温下W为有刺激性气味的气态氧化物，则W为SO₂、Z为亚硫酸盐，Y为亚硫酸氢盐，
Z是亚硫酸盐，为强酸弱碱盐，亚硫酸根离子水解生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，易被氧气氧化生成硫酸，硫酸是强电解质，完全电离导致溶液中氢离子浓度增大，溶液的酸性增强，则pH逐渐减小，所以其图象为，故答案为：．

点评：本题考查了物质的推断，明确物质的性质是解本题关键，根据物质间的特殊性质及转化关系进行推断，涉及盐类水解、酸碱中和反应、热化学反应等知识点，难点是离子浓度大小的比较，知道亚硫酸盐（强碱弱酸盐）溶液放置在空气pH如何变化及其原因，难度中等．