Question

（1）已知：BaSO₄（s）+4C（s）=4CO（g）+BaS（s）△H₁=+571.2kJ/mol，BaSO₄（s）+2C（s）=2CO₂（g）+BaS（s）△H₂=+226.2kJ/mol．
则反应C（s）+CO₂（g）=2CO（g）的△H₃=

 

kJ/mol．
（2）如图所示装置工作时均与H₂有关．
①图1所示装置中，通入H₂的管口的电极反应式为

 

．
②某同学按图2所示装置进行实验，实验结束后，将玻璃管内固体物质冷却后，溶于稀硫酸，充分反应后，滴加KSCN溶液，溶液不变红，再滴入新制氯水，溶液变为红色．该同学据此得出结论：铁与水蒸气反应生成FeO和H₂．该结论

 

（填“严密”或“不严密”）．
（3）常温下，将1.92g铜投入到100mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中，铜全部溶解并放出无色气体．再向溶液中加入足量铁粉成分反应，此时只收集到448mL氢气（已换算成标况）．
①原溶液中硝酸的物质的量为

 

mol；②溶解的铁粉质量为

 

g．

Answer 1

考点：热化学方程式,化学方程式的有关计算,化学电源新型电池

专题：

分析：（1）利用盖斯定律计算反应热；
（2）①根据在燃料电池中，可燃性气体在负极发生氧化反应，结合电解质溶液是KOH溶液来书写电极反应式；
②根据反应现象知，溶液中没有铁离子，原因是部分铁未被氧化，导致剩余的铁和铁离子反应生成亚铁离子．
（3）常温下，将铜加入到H₂SO₄和HNO₃的混合液中，发生反应3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+3H₂O，Cu全部溶解，放出无色气体为NO，再向溶液中加入足量铁粉，充分反应，此时收集到气体为448ml（标准状况）的氢气，说明硫酸有剩余，硝酸全部起氧化剂作用．加入的铁发生反应Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，置换出溶液中的铜、与氢气，据此分析．

解答： 解：（1）已知：①BaSO₄（s）+4C（s）═4CO（s）+BaS（s）△H=+571.2KJ/mol，
②BaSO₄（s）+2C（s）═2CO₂（s）+BaS（s）△H=+226.2KJ/mol，
利用盖斯定律将

①-②

2

可得：C（s）+CO₂（g）═CO（g）；
△H=

571.2KJ/mol-226.2KJ/mol

2

=+172.5kJ/mol，
故答案为：C（s）+CO₂（g）═CO（g）△H=+172.5KJ/mol；
（2）①根据在燃料电池中，可燃性气体氢气在负极发生氧化反应，而电解质溶液是KOH溶液，故电极反应式为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，故答案为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
②铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，根据反应现象知，该反应中部分铁未参加反应导致剩余的铁和铁离子反应生成二价铁离子，离子方程式为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，所以说不严密．
故答案为：不严密； 
（3）常温下，将铜加入到H₂SO₄和HNO₃的混合液中，发生反应3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+3H₂O，Cu全部溶解，放出无色气体为NO，再向溶液中加入足量铁粉，充分反应，此时收集到气体为448ml（标准状况）的氢气，说明硫酸有剩余，硝酸全部起氧化剂作用．加入的铁发生反应Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，置换出溶液中的铜、与氢气．
①铜的物质的量n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，根据3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+3H₂O可知，原溶液中n（NO₃^-）=

2

3

×0.03mol=0.02mol，故答案为：0.02；
②加入的铁发生反应：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，n（H₂）=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，加入足量铁粉后的溶液中溶质是硫酸亚铁，由离子方程式可知n（Fe）=n（Cu）+n（H₂）=0.03mol+0.02mol=0.05mol，质量m=nM=0.05mol×56g/mol=2.8g，故答案为：2.8．

点评：本题考查了盖斯定律、混合物的计算、硝酸性质等，难度中等，注意在足量的混酸中硝酸全起氧化剂作用，根据题目信息判断发生的反应是解题关键．