Question

（1）目前，消除氮氧化物污染有多種方法．用甲烷催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．已知：
①CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574KJ/mol
②CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160KJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0KJ/mol
寫出CH₄（g）與NO₂（g）反應生成N₂（g）、CO₂（g）、H₂O（l）的熱化學方程式：

 

（2）TiCl₄遇到高溫水蒸氣就會水解生成TiO₂?x H₂O，過濾、水洗除去其中的Cl^-，再烘干、焙燒除去水分得到膠體TiO₂，為什么水解時需要加入大量的水并加熱，請結(jié)合化學方程式和必要的文字說明原因：

 

；檢驗TiO₂?x H₂O中Cl^-是否被洗干凈的方法是：

 

．
（3）25℃時，電離平衡常數(shù)：

化學式	CH3COOH	H2CO3	HClO
電離平衡常數(shù)	1.8×10-5	K1 4.3×10-7 K2 5.6×10-11	3.0×10-8

回答下列問題：
①物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L的下列四種物質(zhì)：a．Na₂CO₃、b．NaClO、c．CH₃COONa、d．NaHCO₃；pH由大到小的順序是

 

；（填編號）
②常溫下0.1mol/L的CH₃COOH溶液加水稀釋過程，下列表達式的數(shù)據(jù)一定變小的是

 

；
A．c（H⁺）   B．c（H⁺）/c（CH₃COOH）   C．c（H⁺）?c（OH^-）   D．c（OH^-）/c（H⁺）
③25℃時，CH₃COOH與CH₃COONa的混合溶液，若測得混合液pH=6，則溶液中c（CH₃COO^-）-c（Na⁺）=

 

．（填準確數(shù)值）

Answer 1

考點：熱化學方程式,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,鹽類水解的應用

專題：

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應反應焓變；
（2）發(fā)生TiCl₄+（2+x） H₂O=TiO₂?xH₂O+4HCl，加入大量水并加熱，HCl揮發(fā)，促使水解正向進行；溶液中生成TiO₂?xH₂O沉淀，固體具有較強的吸附能力，會吸附溶液中的Cl^-離子，可通過檢驗Cl^-離子的方法檢驗沉淀是否被洗凈；
（3）①由電離平衡常數(shù)判斷酸性的強弱，酸性越強，其對應鹽的水解程度越大，溶液的pH就越大；
②CH₃COOH溶液加水稀釋過程，促進電離，c（H⁺）減小，c（OH^-）增大，Kw不變；
③25℃時，混合液pH=6，c（H⁺）=1.0×10^-6mol/L，則由Kw可知，c（OH^-）=1.0×10^-8mol/L，由電荷守恒可知，c（CH₃COO^-）-c（Na⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）．

解答： 解：（1）①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-l
②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂ O（g）△H=-1160kJ?mol^-l
③H₂O（g）═H₂O（l）△H=-44.0kJ?mol^-l
依據(jù)蓋斯定律計算[①+②+③×4]×

1

2

得到CH₄（g）與NO₂（g）反應生成N₂（g）、CO₂（g）和H₂O（l）的熱化學方程式：CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955 kJ?mol^-1；
故答案為：CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955 kJ?mol^-1；
（2）發(fā)生TiCl₄+（2+x） H₂O=TiO₂?xH₂O+4HCl，加入大量水并加熱，HCl揮發(fā)，促使水解正向進行；溶液中生成TiO₂?xH₂O沉淀，固體具有較強的吸附能力，會吸附溶液中的Cl^-離子，可通過檢驗Cl^-離子的方法檢驗沉淀是否被洗凈，檢驗沉淀是否洗凈的方法是，取少量洗滌液，檢驗溶液中溶解的離子是否還存在；
故答案為：發(fā)生TiCl₄+（2+x） H₂O=TiO₂?xH₂O+4HCl，加入大量水并加熱，HCl揮發(fā)，促使水解正向進行；取少量最后一次水洗液，滴加AgNO₃溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說明Cl^-已除凈；
（3）①由電離平衡常數(shù)判斷酸性的強弱，酸性越強，其對應鹽的水解程度越大，溶液的pH就越大，
由表格中的數(shù)據(jù)可知，酸性CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，則水解程度為a＞b＞d＞c，pH由大到小的順序是a＞b＞d＞c，故答案為：a＞b＞d＞c；      
②A．CH₃COOH溶液加水稀釋過程，促進電離，c（H⁺）減小，故A選；
B．CH₃COOH溶液加水稀釋過程，促進電離，但c（CH₃COO^-）減小，根據(jù)K不變，所以c（H⁺）/c（CH₃COOH）比值變大，故B不選；
C．稀釋過程，促進電離，c（H⁺）減小，c（OH^-）增大，c（H⁺）?c（OH^-）=Kw，Kw不變，故C不選；
D．稀釋過程，促進電離，c（H⁺）減小，c（OH^-）增大，則c（OH^-）/c（H⁺）變大，故D不選；
故答案為：A；
③25℃時，混合液pH=6，c（H⁺）=1.0×10^-6mol/L，則由Kw可知，c（OH^-）=1.0×10^-8mol/L，由電荷守恒可知，c（CH₃COO^-）-c（Na⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=9.9×10^-7mol/L，故答案為：9.9×10^-7mol/L．

點評：本題考查蓋斯定律、鹽類水解及酸性的比較、pH與酸的稀釋等，注意水解規(guī)律中越弱越水解和稀釋中強的變化大來分析解答，綜合性較大，題目難度中等．