Question

16．（1）为减少SO2的排放，常将煤转化为清洁气体燃料．
已知：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；
C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-110.5kJ/mol．
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+13l.3kJ•mol^-1．
（2）相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1mol/L盐酸、③0.1mol/L氯化镁溶液、④0.1mol/L硝酸银溶液中，c（Ag）的大小关系是④＞①＞②＞③．
（3）已知25℃时，K_sp[Fe（OH）₃]=2.79×10^-39，该温度下反应Fe（OH）₃+3H+?Fe³⁺+3H₂O的平衡常数K=2.79×10³．
（4）为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节pH，当pH=3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀．

结合题图信息推断该合金中除铜外一定含有Al、Ni（填元素符号）．

Answer 1

分析 （1）盖斯定律的内容为：化学反应的反应热值与反应的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关，根据盖斯定律，用第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得焦炭与水蒸气反应的热化学方程式；
（2）氯化银难溶于水，在水中的溶解度很小，一定温度下，溶液中Ksp（AgCl）=c（Ag⁺）•c（Cl^-）为定值，溶液中c（Cl^-）越大，c（Ag⁺）越小；
（3）根据反应Fe（OH）₃+3H+?Fe³⁺+3H₂O的平衡常数K=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$×$\frac{{c}^{3}（O{H}^{-}）}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$=$\frac{Ksp（Fe（OH）_{3}）}{Kw}$计算；
（4）②+2价铁会氧化为+3价铁，会在3.4前出现沉淀，pH=3.4时开始出现沉淀为Al（OH）₃，pH=8.0时过滤沉淀为Ni（OH）₂，因此该铜合金中还含Al、Ni；

解答 解：（1）已知：①H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）；△H=-241.81kJ•mol^-1，
②C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）；△H=-110.51kJ•mol^-1，
利用盖斯定律，将②-①可得：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g），△H=（-110.5kJ/mol）-（-241.8kJ/mol）=+13l.3 kJ/mol，
所以焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+13l.3kJ•mol^-1，
故答案为：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+13l.3kJ•mol^-1．
（2）氯化银难溶于水，在水中的溶解度很小，一定温度下，溶液中Ksp（AgCl）=c（Ag⁺）•c（Cl^-）为定值，①蒸馏水中没有氯离子、②0.1mol/L盐酸中c（Cl^-）=0.1mol/L，③0.1 mol/L氯化镁溶液c（Cl^-）=0.2mol/L、④0.1mol/L硝酸银溶液中c（Ag⁺）=0.1mol/L，溶液中c（Ag⁺）为④＞①＞②＞③，
故答案为：④＞①＞②＞③；
（3）已知25℃时，K_sp[Fe（OH）₃]=2.79×10^-39，Fe（OH）₃+3H+?Fe³⁺+3H₂O的平衡常数K=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$×$\frac{{c}^{3}（O{H}^{-}）}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$=$\frac{Ksp（Fe（OH）_{3}）}{（Kw）^{3}}$=$\frac{2.79×1{0}^{-39}}{（1{0}^{-14}）^{3}}$=2.79×10³，
故答案为：2.79×10³；
（4）+2价铁会氧化为+3价铁，会在3.4前出现沉淀，由图可知，结合题中信息可知开始出现沉淀为Al（OH）₃、pH=8.0时过滤沉淀Ni（OH）₂，因此该铜合金中还含Al、Ni，
故答案为：Al、Ni；

点评 本题考查了热化学方程式的书写、盖斯定律的应用，强弱电解质、弱电解质的电离、盐类水解、溶度积及相关计算，难溶物溶解平衡及其应用，题目难度中等，注意掌握溶度积和离子积常数的计算方法．