Question

【題目】（1）氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

已知:CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1

CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1

2H2S(g)＝2H2(g)+S2(g) ΔH=+169.8 kJ·mol-1

以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 。

（2）Na2S的水溶液洗患處可以用來(lái)治療由一種小芥蟲在皮膚內(nèi)生活引起的皮膚病，而且用熱水配制的Na2S溶液治療效果更好。請(qǐng)說(shuō)明原因 ，并寫出有關(guān)的化學(xué)方程式 。

（3）某自來(lái)水中含有Ca2＋、Mg2＋、Na+、K+、HCO、SO、Cl－，長(zhǎng)期燒煮上述自來(lái)水會(huì)在鍋爐內(nèi)形成水垢。鍋爐水垢不僅耗費(fèi)燃料，而且有燒壞鍋爐的危險(xiǎn)，因此要定期清除鍋爐水垢。

已知部分物質(zhì)20 ℃時(shí)的溶解度數(shù)據(jù)：

物質(zhì)	Mg(OH)2	CaCO3	MgCO3	Ca(OH)2	CaSO4	MgSO4
溶解度/(g/100 g H2O)	9.0×10-4	1.5×10-3	1.0×10-2	1.7×10-1	2.1×10-1	26.7

①請(qǐng)用化學(xué)方程式表示鍋爐中的水垢含有Mg(OH)2的原因：______________________。

②鍋爐中的水垢所含有的CaSO4不能直接用酸除去，需要加入試劑X，使其轉(zhuǎn)化為易溶于鹽酸的物質(zhì)Y而除去。試劑X是________(填序號(hào))。

A.食醋 B.氯化鋇 C.碳酸鈉 D.碳酸氫鈉

CaSO4能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)Y的原因是(用文字?jǐn)⑹? _______________________________。

Answer 1

【答案】(1)CH4(g)+2H2O(g)＝CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0 kJ·mol-1

（2）因?yàn)?/span>Na2S水解生成的H2S有毒，可殺蟲；水解是吸熱反應(yīng)，熱水溶解Na2S時(shí)促使平衡右移動(dòng)，增大H2S的濃度；Na2S ＋H2ONaHS＋ NaOH，NaHS ＋H2ONaOH ＋H2S

（3）①Mg(HCO3)2MgCO3↓＋H2O＋CO2↑；MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑

②C 碳酸鈣的溶解度小于硫酸鈣的溶解度

【解析】

試題分析：（1）已知:①CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1

②CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1

則根據(jù)蓋斯定律可知①×2－②即得到CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2H2O(g)＝CO2(g)+4H2(g) ΔH＝+165.0 kJ·mol-1。

（2）由于Na2S是強(qiáng)堿弱酸鹽，硫離子水解生成的H2S有毒，可殺蟲；水解是吸熱反應(yīng)，熱水溶解Na2S時(shí)促使平衡右移動(dòng)，增大H2S的濃度，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為Na2S＋H2ONaHS＋NaOH，NaHS ＋H2ONaOH＋H2S；

（3）①碳酸氫鎂不穩(wěn)定，受熱易分解生成碳酸鎂、二氧化碳和水，在加熱的條件下碳酸鎂與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和二氧化碳，因此在水垢中含有氫氧化鎂，有關(guān)反應(yīng)的方程式為Mg(HCO3)2MgCO3↓＋H2O＋CO2↑、MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑。

②A、醋酸與硫酸鈣不反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B、由于硫酸鋇不溶于水，也不溶于酸，因此不能用氯化鋇，B錯(cuò)誤；C、水垢中含有的CaSO4不溶于酸，由于CaCO3的溶解度小于CaSO4，可先將其轉(zhuǎn)化為易溶于鹽酸的CaCO3而除去，所用試劑為碳酸鈉，C正確；D、碳酸氫鈉與硫酸鈣不反應(yīng)，D錯(cuò)誤。答案選C。