Question

9．（1）P₂O₅是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P₂O₅干燥的是b
a．NH₃ 　    b．HI       c．SO₂       d．CO₂
（2）KClO₃可用于实验室制O₂，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1：1．写出该反应的化学方程式：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄
（3）工业生产甲醇的常用方法是：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ/mol．
已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol；
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
计算2CH₃OH（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1527.6KJ/mol．
（4）某实验小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置．
①该电池工作时，负极是b极（填“a”或“b”）；
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池负极反应的离子方程式为CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．
（5）电解法促进橄榄石（主要成分是Mg₂SiO₄）固定CO₂的部分工艺流程如下：
已知：Mg₂SiO₄（s）+4HCl（aq）═2MgCl₂（aq）+SiO₂ （s）+2H₂O（l）△H=-49.04kJ•mol^-1

①某橄榄石的组成是Mg₉FeSi₅O₂₀，用氧化物的形式可表示为9MgO•FeO•5SiO₂．
②在上图虚框内补充一步工业生产流程．
③经分析，所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe₂O₃．为提纯，可采取的措施依次为：对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理．判断产品洗净的操作是取少量最后一次的洗涤液，加硝酸酸化的硝酸银溶液，如无沉淀产生，则已洗净．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸具有强氧化性、酸性，P₂O₅是非氧化性干燥剂，然后结合各选项中气体的性质进行判断；
（2）根据题干信息判断该无氧酸盐为氯化钾，再根据化合价变化判断另一种无氧酸盐名称，最后根据化合价升降相等配平即可；
（3）a、CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ/mol．
b、2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol；
c、2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
依据盖斯定律计算c+b×2-a×2；
（4）燃料电池的工作原理：电池的负极一定是燃料失电子，发生氧化反应，在正极上一定氧气得电子，发生还原反应；
（5）①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，化学上常用二氧化硅和氧化物的形式表示其组成，例如：镁橄榄石（Mg₂SiO₄）常以2MgO•SiO₂表示，可看出改写中要保证原子总数，化合价不变，按化合价分别写出氧化物的化学式，如有多个原子，在前面加上系数，使之成为倍数，据此进行分析解答；
②工业上用氯电解饱和食盐水会获得烧碱；
③氯离子的检验用硝酸酸化的硝酸银．

解答 解：（1）浓硫酸具有强氧化性、酸性，不能干燥具有还原性、碱性的气体，
a．NH₃为碱性气体，不能用浓硫酸和五氧化二磷干燥，可用碱石灰干燥，故a错误；
b．HI为还原性气体，不能利用浓硫酸干燥，可以利用P₂O₅干燥，故b正确；
c．二氧化硫为酸性气体，可以用浓硫酸、五氧化二磷或无水氯化钙干燥，故c错误；
d．二氧化碳为酸性气体，可以用浓硫酸、五氧化二磷或无水氯化钙干燥，故d错误；
故选b；
（2）KClO₃可用于实验室制O₂，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1：1，则该无氧酸为KCl，KCl中氯元素化合价为-1，说明氯酸钾中氯元素化合价降低，则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高，由于氯酸钾中氯元素化合价为+5，则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾，根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄，
故答案为：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄；
（3）a、CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ/mol．
b、2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol；
c、2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
依据盖斯定律计算c+b×2-a×2得到热化学方程式为：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1527.6KJ/mol；
故答案为：-1527.6KJ/mol；
（4）①燃料电池的工作原理：电池的负极一定是燃料失电子，发生氧化反应，在正极上一定氧气得电子，发生还原反应，所以a为正极，b是负极；
故答案为：b；
②电池负极是燃料甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性环境下，反应的电极反应式为：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
故答案为：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
（5）①根据硅酸盐写成氧化物的规律，Mg₉FeSi₅O₂₀用氧化物的形式可表示为9MgO•FeO•5SiO₂，故答案为：9MgO•FeO•5SiO₂；
②根据流程图，固碳时主要反应的方程式为NaOH（aq）+CO₂ （g）=NaHCO₃ （aq），工业上用氯电解饱和食盐水会获得烧碱，缺少烧碱的制取流程，故答案为：
；
③判断产品洗净只需要检验洗涤液中不含有氯离子即可，氯离子的检验用硝酸酸化的硝酸银，操作是：取少量最后一次的洗涤液，加硝酸酸化的硝酸银溶液，如无沉淀产生，则已洗净，
故答案为：取少量最后一次的洗涤液，加硝酸酸化的硝酸银溶液，如无沉淀产生，则已洗净．

点评 本题是一道关于盖斯定律的应用以及计算、电化学以及工业流程等知识的综合考查题，考查学生分析和解决问题的能力，难度大．