Question

（1）某温度（t℃）时，测得0.01mol?L^-1 的NaOH溶液的pH=13，请回答下列问题：①该温度下水的Kw=

 

（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．有些反应的反应热虽然无法直接测得但可通过间接的方法测定．现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学反应方程式：

 

（3）已知25°C时Ksp（Mg（OH）₂）=1.8×10^-11，为除去某食盐溶液中的Mg²⁺，可用NaOH为除杂试剂，当控制溶液pH=12时，可确保Mg²⁺除尽，此时溶液中Mg²⁺的物质的量浓度为

 

mol?L^-1．

Answer 1

考点：水的电离,热化学方程式,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）依据溶液PH计算水电离出的氢离子浓度，结合溶液中离子积常数计算方法计算得到；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（3）沉淀完全后的溶液中存在沉淀溶解平衡，依据溶度积常数计算．

解答： 解：（1）某温度（t℃）时，测得0.01mol?L^-1 的NaOH溶液的pH=13，溶液中水电离出的氢离子浓度c（H⁺）=10^-13mol/L，溶液中氢氧根离子浓度c（OH^-）=0.01mol/L，该温度下水的Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=1.0×10^-15mol/L，
故答案为：1.0×10^-15mol/L；
（2）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol
依据盖斯定律计算，（①×3-③×2+②）×

1

6

，得到CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学反应方程式为：CO（g）+FeO（s）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol；
故答案为：CO（g）+FeO（s）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol；
（3）已知25°C时Ksp（Mg（OH）₂）=1.8×10^-11，当控制溶液pH=12时，可确保Mg²⁺除尽，此时溶液中Mg²⁺的物质的量浓度依据溶度积常数计算，c（OH^-）=

10-14

10-12

=10^-2mol/L，Ksp（Mg（OH）₂）=c（Mg²⁺）×c²（OH^-）=1.8×10^-11，c（Mg²⁺）=

1.8×10-11

(10-2)2

=1.8×10^-7 mol?L^-1 ；
故答案为：1.8×10^-7 ．

点评：本题考查了水的离子积常数、溶度积常数计算分析，热化学方程式书写和盖斯定律计算应用，掌握基础是关键，题目较简单．