Question

5．（1）已知：
Fe（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ•mol^-1
2Al（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ•mol^-1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是3FeO（s）+2Al（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ．mol^-1．
（2）1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g）．
①已知K_1000℃＜K_1200℃，则该反应是吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
②用有关离子方程式说明上述反应所得固体产物的水溶液的酸碱性S^2-+H₂O?HS^-+OH^-．
（3）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池．其电池总反应为
VO₂⁺+2H⁺+V²⁺$?_{充电}^{放电}$V³⁺+VO²⁺+H₂O．则充电时阳极反应式为VO²⁺+H₂O-e^-═VO₂⁺+2H⁺．
用此电池电解1L 1mol•L^-1的CuSO₄溶液，当转移0.1mol 电子时，溶液的pH=1（不考虑溶液体积的变化）．
（4）常温下，如果取0.1mol．L^-1HA溶液与0.1mol．L^-1NaOH溶液等体积混合（混合后溶液体积的变化忽略不计），测得混合液的pH=8，请回答下列问题：
①混合溶液中水电离出的c（H⁺）＞（填＜、＞、=）0.1mol•L^-1NaOH溶液中水电离出的c（H⁺）．
②已知NH₄A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断（NH₄）₂CO₃溶液的PH＞7（填＜、＞、=）；相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为c＞a＞b＞d．（填序号）
a．NH₄HCO₃          b．NH₄A          c．（NH₄）₂CO₃         d．NH₄Cl．

Answer 1

分析 （1）①Fe（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ•mol^-1
②2Al（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ•mol^-1
由盖斯定律可知，②-①×3得到3FeO（s）+2Al（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）；
（2）①K_1000℃＜K_1200℃，可知升高温度平衡正向移动；
②Na₂S水解显碱性；
（3）充电时阳极发生氧化反应，失去电子；电解1L 1mol•L^-1的CuSO₄溶液，发生2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑～4e^-，当转移0.1mol 电子时，生成硫酸为0.05mol；
（4）①等体积等浓度混合生成NaA，混合液的pH=8，可知水解显碱性，水解促进水的电离，NaOH抑制水的电离；
②HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，则HA酸性大于碳酸，（NH₄）₂CO₃溶液水解显碱性；酸性越强pH越小，以此来解答．

解答 解：（1）①Fe（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ•mol^-1
②2Al（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ•mol^-1
由盖斯定律可知，②-①×3得到3FeO（s）+2Al（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ．mol^-1，
则Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是3FeO（s）+2Al（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ．mol^-1，
故答案为：3FeO（s）+2Al（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ．mol^-1；
（2）①K_1000℃＜K_1200℃，可知升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
②Na₂S水解显碱性，发生离子反应为S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，故答案为：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（3）充电时阳极发生氧化反应，失去电子，则阳极反应为VO²⁺+H₂O-e^-═VO₂⁺+2H⁺；电解1L 1mol•L^-1的CuSO₄溶液，发生2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑～4e^-，当转移0.1mol 电子时，生成硫酸为0.05mol，氢离子浓度为$\frac{0.05mol×2}{1L}$=0.1mol/L，pH=1，
故答案为：VO²⁺+H₂O-e^-═VO₂⁺+2H⁺；1；
（4）①等体积等浓度混合生成NaA，混合液的pH=8，可知水解显碱性，水解促进水的电离，NaOH抑制水的电离，则混合溶液中水电离出的c（H⁺）＞0.1mol•L^-1NaOH溶液中水电离出的c（H⁺），
故答案为：＞；
②HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，则HA酸性大于碳酸，（NH₄）₂CO₃溶液水解显碱性，（NH₄）₂CO₃溶液的pH＞7；酸性越强pH越小，NH₄HCO₃、（NH₄）₂CO₃的pH＞7，但碳酸根离子水解程度大，NH₄A的pH=7，NH₄Cl的pH＜7，pH由大到小的顺序为c＞a＞b＞d，
故答案为：＞；c＞a＞b＞d．

点评 本题考查较综合，涉及反应热与焓变、平衡常数与平衡移动、电化学、酸碱混合等，为高频考点，把握盖斯定律应用、温度对K的影响、电极反应、盐类水解为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，综合性较强，题目难度不大．