Question

Y是短周期元素組成的單質(zhì)，為淡黃色固體．Z是一種化合物，焰色反應(yīng)呈黃色，0.1mol?L^-1 Z的水溶液pH=13；C、Y、D都含同一種元素，且此元素化合價(jià)依次升高．C、D的水溶液均顯堿性．
I、寫出Y與Z反應(yīng)的離子方程式：______．
II、某同學(xué)在精確測(cè)試D溶液的pH操作時(shí)，遇到了困惑．
[實(shí)驗(yàn)操作]
①準(zhǔn)確稱取純凈的Na₂SO₃?7H₂O晶體25.20g，配成1L水溶液，測(cè)得其pH=7.8．
②再次準(zhǔn)確稱取25.20g上述晶體，繼而隔絕空氣600℃以上高溫下強(qiáng)熱至恒重．
③將②所得12.60g固體進(jìn)行分析，組成與D無(wú)異．將其溶于水測(cè)得pH=10.3．
[查閱資料]
①H₂S的電離常數(shù)（25℃）　 K₁=1.3×10^-7　K₂=7.1×10^-15
②H₂SO₃的電離常數(shù)（25℃）　 K₁=1.3×10^-2　K₂=6.2×10^-8
[分析猜想]D?7H₂O在強(qiáng)熱下失去結(jié)晶水，進(jìn)而發(fā)生了分解反應(yīng)（自身氧化還原反應(yīng)）
[交流討論]
（1）判斷實(shí)驗(yàn)操作②中隔絕空氣強(qiáng)熱至“恒重”的依據(jù)______．
（2）猜想D在高溫強(qiáng)熱下發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．
（3）實(shí)驗(yàn)操作①和③中，兩次測(cè)得的溶液pH相差明顯，其合理的解釋是______．
（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證猜想的正確性．簡(jiǎn)單敘述實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論．______．

Answer 1

解：Y為短周期淡黃色固體單質(zhì)，應(yīng)為S，Z為NaOH，C為Na₂S，D為Na₂SO₃，則
I．S在堿性條件下自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為3S+6OH^-=2S^2-+SO₃^2-+3H₂O，
故答案為：3S+6OH^-=2S^2-+SO₃^2-+3H₂O；
II．（1）將固體加熱至恒重，固體的質(zhì)量不變，可兩次稱量固體的質(zhì)量，判斷是否不變，具體做法是隔絕空氣600以上高溫下強(qiáng)熱，放入干燥器中冷卻至室溫后稱量，重復(fù)該操作，直至兩次稱量結(jié)果保持不變，
故答案為：隔絕空氣600以上高溫下強(qiáng)熱，放入干燥器中冷卻至室溫后稱量，重復(fù)該操作，直至兩次稱量結(jié)果保持不變；
（2）Na₂SO₃在高溫條件下自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)：4Na₂SO₃Na₂S+3Na₂SO₄，
故答案為：4Na₂SO₃Na₂S+3Na₂SO₄；
（3）由于酸性：H₂SO₃＞H₂S，相同條件下，S^2-水解程度大于SO₃^2-，溶液的堿性強(qiáng)，
故答案為：實(shí)驗(yàn)③的溶液中可能有Na₂S，相同條件下，S^2-水解程度大于SO₃^2-，溶液的堿性強(qiáng)；
（4）Na₂SO₃在高溫條件下自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Na₂S和Na₂SO₄，可取固體配成溶液，向其中加稀H₂SO₄，如有腐蛋氣味氣體生成，則證明有S^2-，另取溶液適量于試管中，加入HCl酸化的BaCl₂，如有白色沉淀生成，證明有SO₄^2-．
故答案為：取③溶液適量于試管中，向其中加稀H₂SO₄，如有腐蛋氣味氣體生成，則證明有S^2-；另取③中溶液適量于試管中，加入HCl酸化的BaCl₂，如有白色沉淀生成，證明有SO₄^2-．
分析：Y為短周期淡黃色固體單質(zhì)，應(yīng)為S，Z是一種化合物，焰色反應(yīng)呈黃色，應(yīng)含有Na元素，0.1mol?L^-1Z的水溶液pH=13，說明為一元強(qiáng)堿，則Z為NaOH，二者發(fā)生：3S+6OH^-=2S^2-+SO₃^2-+3H₂O，則C、Y、D都含同一種元素，且此元素化合價(jià)依次升高，則C為Na₂S，D為Na₂SO₃，在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=2S↓+3H₂O，由于酸性：H₂SO₃＞H₂S，相同條件下，S^2-水解程度大于SO₃^2-，在高溫條件下自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)：4Na₂SO₃Na₂S+3Na₂SO₄，以此解答該題．
點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)物的推斷和物質(zhì)的組成探究，題目難度中等，本題注意把握S的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，注意根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)選擇實(shí)驗(yàn)方案．