题目内容
17.(1)已知某温度下的四个反应:
①Na2SO4(s)═Na2S(s)+2O2(g)△H1
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-394.0kJ/mol
③2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H3=-221.5kJ/mol
④Na2SO4(s)+4C(s)═Na2S(s)+4CO(g)△H4=+569.0kJ/mol;回答下列问题:
<1>反应①中△H1=+1012.0kJ/mol;反应①中反应物(Na2SO4)的总能量比生成物(Na2S、O2)的总能量低(填“高”或“低”)
<2>工业上利用反应④制备Na2S时,往往会采取下列两种措施:
a.加入过量的炭,目的是保证Na2SO4得到充分反应或提高Na2SO4的利用率
b.通入适量的空气,目的是C和CO与空气中的氧气反应,放出的热量维持反应④所需的能量
(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯的MgO.
<1>750℃时,测得反应后的气体中含等物质的量SO2和SO3.写出该条件下反应的化学方程式2MgSO4+CO$\frac{\underline{\;750℃\;}}{\;}$2MgO+SO2+SO3+CO2
<2>目前已经制成“镁--次氯酸盐”燃料电池,其工作原理如右图所示,该电池反应的化学方程程式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2
(3)PbSO4难溶于水但可溶解于醋酸溶液,你认为下列原因中最有可能的是①③⑤(填序号)
①醋酸铅可溶于水
②醋酸铅属于强电解质
③醋酸铅属于弱电解质
④醋酸是弱酸,所以醋酸能与PbSO4反应
⑤醋酸铅在水中形成电离平衡时的c(Pb2+)小于PbSO4形成溶解平衡时的c(Pb2+)
分析 (1)<1>依据热化学方程式和盖斯定律计算△H;
<2>在反应Na2SO4(s)+4C(s)═Na2S(s)+4CO(g)中加入过量的炭,保证Na2SO4得到充分反应或提高Na2SO4的利用率;通入适量的空气,C和CO与空气中的氧气反应,放出的热量维持反应④所需的能量;
(2)<1>根据题目信息写出生成物,根据质量守恒配平;
<2>由图可知镁-次氯酸盐”燃料电池中Mg与ClO-、H2O反应生成Cl-与Mg(OH)2;
(3)硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡,加入醋酸时,醋酸根离子和铅离子生成弱电解质醋酸铅,促进硫酸铅溶解.
解答 解:(1)<1>已知某温度下的四个反应:
①Na2SO4(s)═Na2S(s)+2O2(g)△H1
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-394.0kJ/mol
③2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H3=-221.5kJ/mol
④Na2SO4(s)+4C(s)═Na2S(s)+4CO(g)△H4=+569.0kJ/mol;
据盖斯定律,④-③×2得Na2SO4(s)═Na2S(s)+2O2(g)△H1=569.0kJ/mol+221.5kJ/mol×2=1012.0kJ/mol,反应放热说明反应物总能量低于生成物总能量,
故答案为:+1012.0;低;
<2>在反应Na2SO4(s)+4C(s)═Na2S(s)+4CO(g)中加入过量的炭,保证Na2SO4得到充分反应或提高Na2SO4的利用率;通入适量的空气,C和CO与空气中的氧气反应,放出的热量维持反应④所需的能量,
故答案为:保证Na2SO4得到充分反应或提高Na2SO4的利用率;C和CO与空气中的氧气反应,放出的热量维持反应④所需的能量;
(2)<1>用CO还原MgSO4可得到MgO、CO2、SO2和SO3,方程式为2MgSO4+CO$\frac{\underline{\;750℃\;}}{\;}$2MgO+SO2+SO3+CO2,故答案为:2MgSO4+CO$\frac{\underline{\;750℃\;}}{\;}$2MgO+SO2+SO3+CO2;
<2>由图可知镁-次氯酸盐”燃料电池中Mg与ClO-、H2O反应生成Cl-与Mg(OH)2,该电池反应的总反应方程式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2,正极电极反应是ClO-离子得到电子发生还原反应,电极反应为:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-,负极电极反应是Mg失去电子发生氧化反应,电极反应为:Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2,
故答案为:Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2;
(3)硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡,加入醋酸时,醋酸根离子和铅离子生成弱电解质醋酸铅,促进硫酸铅溶解,
故答案为:①③⑤.
点评 本题考查的知识点较多,既考查了电化学又考查了反应热的问题,对学生综合运用知识能力有一定的要求,特别是根据图中信息写电极反应,要求学生有较好从图中获取信息的能力,整个题目难度较大.
2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(l)△H1=-Q1kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)═2S (s)+2H2O(l)△H 2=-Q2 kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)═2S (s)+2H2O(g)△H 3=-Q3 kJ/mol
(已知:H2S完全燃烧生成SO2,不完全燃烧生成S)
判断△H1、△H2、△H3三者关系正确的是( )
| A. | △H1>△H2>△H3 | B. | △H1>△H3>△H2 | C. | △H3>△H2>△H1 | D. | △H2>△H1>△H3 |
| A. | 标准状况下22.4L Cl2与足量NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO,转移电子数为Na | |
| B. | 16g甲烷中含有的非极性共价键键数为4Na | |
| C. | 一定两点额SO2溶于水后形成pH为2的水溶液,其中H+的数目为0.01Na | |
| D. | 1.8gD2O中含有的质子数为2Na |
| 物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
| 熔点/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1565 |
| 沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | ------ |
(1)铝热反应是氧化还原反应,在反应中金属被氧化(填“氧化”或“还原”).
(2)某同学根据以上数据推测,铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属.如设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝,则实验所需用的试剂为NaOH溶液,可观察到的实验现象为:有无色气体放出.
(3)实验室欲溶解此熔融物,下列试剂中最好的是B(填序号).
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.NaOH溶液.