电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应是SiO2═SiF4(g)+2H2O(g)△H=-94.0 kJ/mol.△S=-75.8J/设△H和△S不随温度变化而变化.试求此反应自发进行的温度条件．题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

9．电子工业中清洗硅片上的SiO₂（s）的反应是SiO₂（s）+4HF（g）═SiF₄（g）+2H₂O（g）
△H（298.15K）=-94.0 kJ/mol，
△S（298.15K）=-75.8J/（ mol•K）
设△H和△S不随温度变化而变化，试求此反应自发进行的温度条件．

分析如果△G=△H-T△S＜0，则该反应能自发进行，据此计算温度．

解答解：如果△G=△H-T△S＜0，则该反应能自发进行，所以T＜$\frac{△H}{△S}$=$\frac{-94}{75.8×1{0}^{-3}}$=1240K，
答：此反应自发进行的温度条件是T＜1240K．

点评本题考查学生反应自发性的判断知识，注意△G=△H-T△S＜0，则该反应能自发进行这一判据的应用是关键，难度不大．

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19．下列物质中不能由单质直接化合生成的是（　　）
①CuS ②FeS ③SO₃ ④H₂O ⑤FeCl₂ ⑥NH₃．

①②③④⑤⑥

20．某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：CH₃CH═CH₂+CO+H₂$\stackrel{一定条件}{→}$CH₃CH₂CH₂CHO$→_{Ni，△}^{H_{2}}$CH₃CH₂CH₂CH₂OH
CO的制备原理：HCOOH$→_{△}^{浓硫酸}$ CO↑+H₂O，并设计出原料气的制备装置如图1：
请填写下列空白：
（1）实验室现有稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中选择合适的试剂制备丙烯．写出化学方程式：（CH₃）₂CHOH$\frac{\underline{\;浓H_{2}SO_{4}\;}}{△}$CH₂=CHCH₃↑+H₂O．
（2）若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是恒压、防倒吸；c和d中盛装的试剂分别是NaOH溶液，浓H₂SO₄．
（3）制丙烯时，还产生少量SO₂、CO₂及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是④⑤①⑤②③（或④⑤①⑤③②）（填序号）①饱和Na₂SO₃溶液 ②酸性KMnO₄溶液 ③石灰水 ④无水CuSO₄ ⑤品红溶液
（4）正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化1-丁醇，该小组查阅文献得知：①R-CHO+NaHSO₃（饱和）→RCH（OH）SO₃Na↓；②沸点：乙醚34℃，1-丁醇118℃，并设计出如图2提纯路线：

试剂1为饱和NaHSO₃溶液，操作1、操作2为、操作3分别为过滤、萃取、蒸馏．

17．下列图示与对应的叙述不相符的是（　　）

	A．	图1表示KNO₃的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80℃时KNO₃的过饱和溶液
	B．	图2表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
	C．	图3表示0.1000mol•L^-1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol•L^-1盐酸溶液得到的滴定曲线
	D．	图4表示已达平衡的某反应，在t₀时改变某一条件后反应速率随时间变化，则改变的条件可能是增大压强

4．为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe₂O₃存在）转变成重要的化工原料FeSO₄（反应条件略）．

活化硫铁矿还原Fe³⁺的主要反应为：FeS₂+7Fe₂（SO₄）₃+8H₂O═15FeSO₄+8H₂SO₄，
不考虑其他反应．请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄与Fe₂O₃反应的离子方程式是Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O．
（2）检验第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全还原，应选择C（填字母编号）．
A．KMnO₄溶液 B．K₃[Fe（CN）₆]溶液　　C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe²⁺不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽．通入空气引起溶液pH降低的原因是：氧气可以将Fe²⁺离子氧化为Fe³⁺离子，Fe³⁺离子水解生成H⁺．
（4）FeSO₄可转化为FeCO₃，FeCO₃在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料．已知25℃，101kPa时：
4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）═2FeCO₃（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO₃在空气中加热反应生成Fe₂O₃的热化学方程式是4FeCO₃（s）+O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+4CO₂（g）△H=-260kJ/mol．
（5）FeSO₄在一定条件下可制得FeS₂（二硫化亚铁）纳米材料．该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+FeS₂═Fe+2Li₂S，正极反应式是FeS₂+4e^-=Fe+2S^2-．

14．用石墨电极电解500mL含足量KCl的溶液，若通过xmol电子的电量，则溶液的pH与x的关系是（假设电解前后溶液的体积不变）（　　）

1．在Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O反应中：
（1）Cu元素被氧化，H₂SO₄是氧化剂．
（2）用双线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目．
Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
（3）某一反应中有反应物和生成物的粒子共6种：SO${\;}_{3}^{2-}$、I₂、H⁺、SO${\;}_{4}^{2-}$、I^-、H₂O，已知该反应中I₂只发生如下过程：I₂→I^-，请回答（提示：H₂O在生成物）：
①该反应的还原剂是SO₃^2-（填分子或离子符号）．
②反应过程中，每有1molI₂发生反应，转移的电子为2mol．
③写出该反应的离子方程式SO₃^2-+I₂+H₂O═SO₄^2-+2I^-+2H⁺．

18．工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸．某兴趣小组的同学发现：将一定量的铁钉与浓硫酸加热时，观察到铁钉完全溶解，并产生大量气体．实验室现有下列试剂：0.01mol/L 酸性KMnO₄溶液、0.10mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水．请你协助他们探究所得溶液和气体的成分．
【提出猜想】
Ⅰ．所得溶液中的金属离子可能含有Fe²⁺和Fe³⁺中的一种或两种；
Ⅱ．所得气体中肯定含有SO₂气体．
【实验探究】

	实验操作	预期现象	结论
验证猜想Ⅰ	步骤①：取少量0.01mol/L 酸性KMnO₄溶液，滴入所得溶液中	溶液紫红色褪去	含有Fe²⁺
验证猜想Ⅰ	步骤②：另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液	溶液变为蓝色	含有Fe³⁺
验证猜想Ⅱ	将所得气体通入如下装置	甲中KMnO₄溶液褪色，乙中KMnO₄溶液颜色不变，试管中收集到气体	含有两种或以上气体

【问题讨论】
（1）有同学提出：若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，试问是否可行不正确（填：“正确”或“不正确”）并说明原因若溶液中含有Fe³⁺则无法检验溶液中是否含有Fe²⁺

（2）有同学提出：试管中气体可能是H₂和Q气体，为此重新设计了实验装置如图1（图中夹持仪器省略）．
①认为含有Q的理由是C+2H₂SO₄（浓硫酸）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O（用化学方程式表示）．
②为确认Q的存在，则M中盛放的试剂为澄清的石灰水，并将装置M添加于C（选填序号）．
a．A之前 b．A-B间 c．B-C间 d．C-D间
③装置图2中D、E、F组合的作用是确认是否有H₂．

19．亚氯酸钠（NaClO₂）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等．
已知：①亚氯酸钠（NaClO₂）受热易分解．
②NaClO₂的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO₂•3H₂O．
③纯ClO₂易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．
以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：

（1）“反应l”需要鼓入空气，空气的作用是稀释ClO₂以防爆炸
（2）“反应2”的化学方程式为H₂O₂+2ClO₂+2NaOH=2NaClO₂+2H₂O+O₂．
（3）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解．
结晶后需要对晶体洗涤，为了减少溶解损失，可以用冰水或酒精洗涤晶体．
（4）从“母液”中可回收的主要物质是Na₂SO₄．
（5）要得到纯的亚氯酸钠晶体（NaClO₂•3H₂O），对粗产品必须进行的操作名称是重结晶．