Question

14．（1）由金红石（TiO₂）制取单质Ti，涉及到的步骤为：TiO₂→TiCl₄$\stackrel{镁/800℃/Ar}{→}$Ti
已知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ•mol^?1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）；△H=-566kJ•mol^?1
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（s）+O₂（g）；△H=+141kJ•mol^?1
则TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）═TiCl₄（s）+2CO（g）的△H=-80kJ/mol
（2）P₄（s，白磷）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H₁=-2983.2kJ/molP（s，红磷）+$\frac{5}{4}{O_2}（g）=\frac{1}{4}{P_4}{O_{10}}$（s）△H₂=-738.5kJ/mol，则白磷转化为红磷的热化学方程式P₄（s，白磷）=4P（s，红磷）△H=-29.2kJ/mol．相同的状况下，能量较低的是红磷；白磷的稳定性比红磷低（填“高”或“低”）．
（3）A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如图所示：

①A中反应的离子方程式为Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．
②B中Sn极作正极，C中被腐蚀的金属是锌．

Answer 1

分析 （1）根据盖斯定律将三个化学方程式进行相加减得到TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）═TiCl₄（s）+2CO（g），反应热也相应的相加减计算得到；
（2）根据盖斯定律可以计算化学反应的焓变，进而书写热化学方程式；根据物质的总能量与反应热的关系判断，能量越高物质越稳定；
（3）①铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
②活泼性强的为负极，活泼性弱的为正极，负极被腐蚀．

解答 解：（1）已知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）；△H=-566kJ•mol^-1
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（s）+O₂（g）；△H=+141kJ•mol^-1
根据盖斯定律①×2-②+③得
TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）△H=（-393.5kJ•mol^-1）×2-（-566kJ•mol^-1）+（+141kJ•mol^-1），
即TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）△H=-80kJ/mol，
故答案为：-80kJ/mol；
（2）P₄（s，白磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）△H₁=-2983.2kJ/mol…①
P（s，红磷）+$\frac{5}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{4}$P₄O₁₀（s）△H₂=-738.5kJ/mol，…②
根据盖斯定律：①-②×4可得：P₄（s，白磷）=4P（s，红磷）△H=（-2983.2kJ/mol）-（-738.5kJ）×4=-29.2kJ/mol，
说明白磷转化为红磷是放热反应，相同的状况下，红磷能量比白磷低，而能量越低，物质越稳定，故白磷不如红磷稳定，
故答案为：P₄（s，白磷）=4P（s，红磷）△H=-29.2kJ/mol；红磷；低；
（3）①铁与硫酸反应的化学方程式为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，离子方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
故答案为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
②B中铁比锡活泼，锡为原电池正极，C中锌为负极，铁为正极，锌被腐蚀；
故答案为：正；锌．

点评 本题考查了热化学方程式的书写、盖斯定律的应用、金属的电化学腐蚀与防护，题目难度不大，注意金属的电化学腐蚀与化学腐蚀的区别以及盖斯定律的含义和应用方法．