题目内容

大气含有的CO、氮氧化物、SO2、烟尘等污染是导致雾霾天气的原因之一,化学反应原理是减少和控制雾霾天气的理论依据.
(1)CO2经常用氢氧化钠来吸收,现有0.4molCO2,若用200ml 3mol/LNaOH溶液将其完全吸收,溶液中的溶质及物质的量为
 

(2)CO可制做燃料电池,以KOH溶液作电解质,向两极分别充入CO和空气,工作过程中,负极反应方程式为:
 

(3)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4).已知,含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程为
 

(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mo1/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
 

(5)已知在常温常压下:①CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=-359.8kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)?△H=-556.0kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l)?△H=-44.0kJ?mol-1
写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式
 
考点:二氧化硫的污染及治理,离子方程式的书写,物质的量的相关计算,用盖斯定律进行有关反应热的计算,原电池和电解池的工作原理,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题:
分析:(1)根据二氧化碳和氢氧化钠之间反应量的关系:按照1:1反应,产物是碳酸氢钠,按照1:2反应,产物是碳酸钠来分析回答;
(2)碱性条件下CO在负极放电生成CO32-
(3)催化剂的特点,恢复原来状态,Fe3+→Fe2+
(4)Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,等体积混合后溶液中c(CO32-)=1×10-4mol/L,根据Ksp=c(CO32-)?c(Ca2+)计算沉淀时混合溶液中c(Ca2+),原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍;
(5)根据盖斯定律,由已知热化学方程式构造目标热化学方程式.
解答: 解:(1)根据二氧化碳和氢氧化钠之间反应量的关系:按照1:1反应,产物是碳酸氢钠,按照1:2反应,产物是碳酸钠,0.4molCO2和200mL 3mol/L NaOH溶液混合,二者的物质的量之比是2:3,所的溶液是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,则设生成碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量分别为xmol和ymol,根据Na、C守恒得:
2x+y=0.6
x+y=0.4
,解得x=y=0.2mol;故答案为:0.2molNa2CO3与0.2molNaHCO3
(2)原电池中,负极上CO失电子和氢氧根离子反应生成CO32-,所以电极反应式为:CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O,
故答案为:CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O;
(3)根据催化剂的特点,另一个反应一定有Fe3+→Fe2+,反应方程式为 2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+
故答案为:2Fe3++SO2+2H2 O═2Fe2++SO42-+4H+
(4)Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,等体积混合后溶液中c(CO32-)=
1
2
×2×10-4mol/L=1×10-4mol/L,根据Ksp=c(CO32-)?c(Ca2+)=2.8×10-9可知,c(Ca2+)=
2.8×10 -9
1×10 -4
mol/L=2.8×10-5mol/L,原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍,故原溶液CaCl2溶液的最小浓度为2×2.8×10-5mol/L=5.6×10-5mol/L;
故答案为:5.6×10-5mol/L;
(5)已知:①CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(g);△H=-359.8kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g);△H=-556.0kJ?mol-1
③H2O(g)═H2O(l);△H=-44.0kJ?mol-1
根据盖斯定律:①+
1
2
×②+2×③得CH3OH(l)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8 kJ?mol-1
故答案为:CH3OH(l)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8 kJ?mol-1
点评:本题考查了盐的水解,溶度积常数的有关计算,热化学方程式和盖斯定律的计算应用,原电池的应用等,涉及的知识点较多,题目难度中等,注意是对反应原理的应用的考查.
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