Question

（17分）A、B、C、D、E五种物质（或离子）均含有同一种元素，它们之间有如图所示的转化关系：

（1）若A为非金属单质，C、D的相对分子质量相差16。0.05 mol·L^—1 E溶液中只有3种离子，且在25℃时，溶液中的c(H^＋)/c(OH^—)＝10¹²。

①写出E→C的一个化学方程式___________________________；

②在A→C的反应中，每转移1 mol e^— 就会放热 143.5 kJ，该反应的热化学方程式为_________。

（2）若A为金属单质，B、C均属于盐类，D是一种白色沉淀。

①若B水溶液呈酸性，C水溶液呈碱性，则B溶液呈酸性的原因是______________（用离子方程式表示）；

②若B溶液呈黄色，与硫氰化钾溶液混合后显红色，E是一种不溶性碱。B→C的离子方程式为___________。D→E的化学方程式为______________________。选用氢碘酸与可E反应实现E→C的转化，该反应的离子方程式为________________。

（3）若A～E均为含有Y元素的化合物，A是淡黄色固体，等物质的量浓度B、C两溶液，其中C溶液的pH较小。电解D的水溶液是最重要的工业生产之一，D→E→C是工业侯氏制碱中的主要过程。则等浓度、等体积混合的C、E两溶液中所有离子浓度的大小关系为________________。

Answer

（17分，除标注外每空2分）

（1）①Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O加热符号

或C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O （其他合理答案也给分）

②S(s)＋O2(g)＝ SO2(g) ΔH＝－574.0 kJ·mol－1

（2）①Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋

②2Fe3＋＋Fe ＝ 3Fe2＋ （其他合理答案也给分） 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 （3分）

2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋＝2Fe2＋＋I2＋6H2O （3分）

（3）c(Na＋)＞c(HCO3—)＞c(CO32—)＞c(OH—)＞c(H＋) （3分）

【解析】

试题分析：（1）25℃时，溶液中的c(H＋)/ c(OH—)＝1012，溶液的c(H＋)=0.1mol/L，由0.05 mol·L—1 E溶液中只有3种离子，说明E为二元强酸，C、D的相对分子质量相差16，即化学式相差一个O原子，A为非金属单质，A可以是S；C为SO2，D为SO3，E为H2SO4。①Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O或C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；②在S(s)＋O2(g)＝ SO2(g)中转移的电子数为4，因此ΔH＝（—143.5 kJ·mol－1）×4=－574.0 kJ·mol－1，S(s)＋O2(g)＝ SO2(g) ΔH＝－574.0 kJ·mol－1

（2）①B水溶液呈酸性，C水溶液呈碱性，说明B为强酸弱碱盐，C为强碱弱酸盐，切含有同一种因素A，因此A为Al，B溶液呈酸性的原因是Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋；②B溶液呈黄色，与硫氰化钾溶液混合后显红色，说明B中含有Fe3+，A为Fe，结合E是一种不溶性碱可知C中含Fe2+，D为Fe(OH)2，E为Fe(OH)3，B→C的离子方程式为2Fe3＋＋Fe ＝ 3Fe2＋，D→E的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3，E→C的离子方程式为2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋＝2Fe2＋＋I2＋6H2O

（3）由电解D的水溶液是最重要的工业生产之一，D→E→C是工业侯氏制碱中的主要过程，可知D为NaCl，进一步推导得：A为Na2O2，E为NaHCO3，C为Na2CO3，Na2CO3的水解生成NaHCO3，且水解程度比NaHCO3的水解程度大（可忽略NaHCO3的水解），水解后溶液呈碱性，因此等浓度、等体积混合的C、E两溶液中所有离子浓度的大小关系为c(Na＋)＞c(HCO3—)＞c(CO32—)＞c(OH—)＞c(H＋)

考点：本题属于无机推断题，考查了离子方程式的书写、氧化还原反应、离子浓度的大小比较等知识。