Question

15．（1）純水中c（H⁺）=5.0×10^-7mol/L，則此時純水中的c（OH^-）=5.0×10^-7mol/L
若溫度不變，滴入稀硫酸使c（H⁺）=5.0×10^-3mol/L，則c（OH^-）=5.0×10^-11mol/L
（2）在CH₃COONa的溶液中，各離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是：c（ Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（ OH^-）＞c（H⁺）
（3）明礬的水溶液顯酸性，其原因是（用離子方程式表示）：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺
（4）在25℃、101kPa下，0.5mol的甲醇（CH₃OH）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放出352kJ   的熱量，則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為：CH₃OH （l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O （l）△H=-704 kJ•mol^-1
（5）1L 1mol•L^-1 H₂SO₄溶液與2L 1mol•L^-1 NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ熱量，則表示中和熱的熱化學方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol
（6）已知：①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
則N₂H₄與NO₂完全反應(yīng)生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)純水中c（OH^-）=c（H⁺），溶液顯示中性進行分析；
根據(jù)該溫度下純水中氫離子濃度和氫氧根離子濃度，計算出水的離子積，根據(jù)水的離子積計算出溶液中氫氧根離子的濃度，酸性溶液中水電離出的氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度；
（2）醋酸鈉溶液中，醋酸根離子部分水解，溶液呈堿性，則c（ OH^-）＞c（H⁺），再結(jié)合電荷守恒判斷鈉離子和醋酸根離子濃度大��；
（3）明礬溶于水發(fā)生水解，鋁離子水解生成氫氧化鋁和硫酸；
（4）0.5mol的甲醇（CH₃OH）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放出352kJ的熱量，則1mol的甲醇（CH₃OH）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放出704kJ的熱量；
（5）根據(jù)中和熱的定義計算反應(yīng)熱；
（6）依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到熱化學方程式．

解答 解：（1）純水顯示中性，c（OH^-）=c（H⁺）=5.0×10^-7mol/L；
此溫度下，水的離子積為：K_w=5.0×10^-7×5.0×10^-7=2.5×10^-13，
溶液中氫離子濃度c（H⁺）=5.0×10^-3mol/L，c（OH^-）=$\frac{2.5×1{0}^{-13}}{5.0×1{0}^{-3}}$mol/L=5.0×10^-11 mol/L，
酸性溶液中水電離出的氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度，由水電離出的c（H⁺）=5.0×10^-11 mol/L，故答案為：5.0×10^-7mol/L；5.0×10^-11mol/L；
（2）在CH₃COONa的溶液中，醋酸根離子部分水解，溶液顯示堿性，則c（ OH^-）＞c（H⁺），根據(jù)電荷守恒可知：c（ Na⁺）＞c（CH₃COO^-），水解很弱，則溶液中離子濃度大小為：c（ Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（ OH^-）＞c（H⁺）；
（3）明礬溶于水發(fā)生水解，鋁離子水解生成氫氧化鋁和硫酸，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（4）0.5mol的甲醇（CH₃OH）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放出352kJ的熱量，則1mol的甲醇（CH₃OH）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放出704kJ的熱量，熱化學反應(yīng)方程式為：CH₃OH （l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O （l）△H=-704 kJ•mol^-1，故答案為：CH₃OH （l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O （l）△H=-704 kJ•mol^-1；
（5）1L1mol/LH₂SO₄溶液與2L1mol/LNaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的熱量，則生成1mol水放出57.3kJ的熱量，
反應(yīng)的熱化學方程式為$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol，故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol；
（6）已知①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7KJ/mol，
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534KJ/mol，
依據(jù)蓋斯定律②×2-①得到肼與NO₂完全反應(yīng)的熱化學方程式：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7KJ/mol；故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7KJ/mol．

點評 本題考查了水的離子積常數(shù)的有關(guān)計算，注意水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān)，與溶液的酸堿性無關(guān)，為易錯點．