Question

16．（1）為減少SO2的排放，常將煤轉化為清潔氣體燃料．
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．
寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+13l.3kJ•mol^-1．
（2）相同溫度下，將足量氯化銀固體分別放入相同體積的①蒸餾水、②0.1mol/L鹽酸、③0.1mol/L氯化鎂溶液、④0.1mol/L硝酸銀溶液中，c（Ag）的大小關系是④＞①＞②＞③．
（3）已知25℃時，K_sp[Fe（OH）₃]=2.79×10^-39，該溫度下反應Fe（OH）₃+3H+?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數K=2.79×10³．
（4）為分析某銅合金的成分，用酸將其完全溶解后，用NaOH溶液調節(jié)pH，當pH=3.4時開始出現沉淀，分別在pH為7.0、8.0時過濾沉淀．

結合題圖信息推斷該合金中除銅外一定含有Al、Ni（填元素符號）．

Answer 1

分析 （1）蓋斯定律的內容為：化學反應的反應熱值與反應的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應進行的途徑無關，根據蓋斯定律，用第一個熱化學方程式減去第二個熱化學方程式可得焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式；
（2）氯化銀難溶于水，在水中的溶解度很小，一定溫度下，溶液中Ksp（AgCl）=c（Ag⁺）•c（Cl^-）為定值，溶液中c（Cl^-）越大，c（Ag⁺）越��；
（3）根據反應Fe（OH）₃+3H+?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數K=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$×$\frac{{c}^{3}（O{H}^{-}）}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$=$\frac{Ksp（Fe（OH）_{3}）}{Kw}$計算；
（4）②+2價鐵會氧化為+3價鐵，會在3.4前出現沉淀，pH=3.4時開始出現沉淀為Al（OH）₃，pH=8.0時過濾沉淀為Ni（OH）₂，因此該銅合金中還含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，
利用蓋斯定律，將②-①可得：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g），△H=（-110.5kJ/mol）-（-241.8kJ/mol）=+13l.3 kJ/mol，
所以焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式為：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+13l.3kJ•mol^-1，
故答案為：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+13l.3kJ•mol^-1．
（2）氯化銀難溶于水，在水中的溶解度很小，一定溫度下，溶液中Ksp（AgCl）=c（Ag⁺）•c（Cl^-）為定值，①蒸餾水中沒有氯離子、②0.1mol/L鹽酸中c（Cl^-）=0.1mol/L，③0.1 mol/L氯化鎂溶液c（Cl^-）=0.2mol/L、④0.1mol/L硝酸銀溶液中c（Ag⁺）=0.1mol/L，溶液中c（Ag⁺）為④＞①＞②＞③，
故答案為：④＞①＞②＞③；
（3）已知25℃時，K_sp[Fe（OH）₃]=2.79×10^-39，Fe（OH）₃+3H+?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數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，
故答案為：2.79×10³；
（4）+2價鐵會氧化為+3價鐵，會在3.4前出現沉淀，由圖可知，結合題中信息可知開始出現沉淀為Al（OH）₃、pH=8.0時過濾沉淀Ni（OH）₂，因此該銅合金中還含Al、Ni，
故答案為：Al、Ni；

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫、蓋斯定律的應用，強弱電解質、弱電解質的電離、鹽類水解、溶度積及相關計算，難溶物溶解平衡及其應用，題目難度中等，注意掌握溶度積和離子積常數的計算方法．