Question

據(jù)《遼沈晚報》報道，今年冬天，一旦出現(xiàn)大氣嚴(yán)重污染的天氣，沈陽市有可能建議政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位根據(jù)實際情況實行員工休假或彈性工作制。大氣含有的CO、氮氧化物、SO2、煙塵等污染是導(dǎo)致霧霾天氣的原因之一，化學(xué)反應(yīng)原理是減少和控制霧霾天氣的理論依據(jù)。

（1）CO2經(jīng)常用氫氧化鈉來吸收，現(xiàn)有0.4molCO2，若用200ml 3mol/LNaOH溶液將其完全吸收，溶液中離子濃度由大到小的順序為：

（2） CO可制做燃料電池，以KOH溶液作電解質(zhì)，向兩極分別充入CO和空氣，工作過程中，，負(fù)極反應(yīng)方程式為：___________________。

（3） 利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42－，從而實現(xiàn)對SO2的處理(總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O＝2H2SO4)。已知，含SO2的廢氣通入含Fe2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ ＝4Fe3+ + 2H2O，則另一反應(yīng)的離子方程式為                              ；

（4）CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應(yīng)，CaCO3是一種難溶物質(zhì)，其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為2×10—4mo1/L ，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為 。

（5）已知在常溫常壓下：

①CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(g) △H= -359.8 kJ·mol－1

② 2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ?△H= -556.0 kJ·mol－1

③ H2O(g)=H2O(l)? △H= -44.0 kJ·mol－1

寫出體現(xiàn)甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式 。

 

Answer 1

（1）c(Na+) > c(HCO3-) > c(CO32-) > c(OH-) > c(H+)

（2）CO+4OH—-2e-=CO32-+2H2O(2分)

（3）2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+2Fe2++4H+

（4）5．6×10—5mo1/L

（5）CH3OH(l)+3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H= -725.8 kJ·mol－1

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)CO2和NaOH之間反應(yīng)的定量關(guān)系判斷。當(dāng)二者按照1：1反應(yīng)時，產(chǎn)物是碳酸氫鈉，按照1：2反應(yīng)，產(chǎn)物是碳酸鈉；0.4molCO2和200mL 3mol/L NaOH溶液混合，二者的物質(zhì)的量之比是2：3，所的溶液是等濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合液，在混合物液中碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子的水解程度，所以c（CO32-）＜c（HCO3-），強(qiáng)堿弱酸鹽水解顯堿性，所以c（OH-）＞c（H+），鹽類水解一般是微弱的，所以c（CO32-）＞c（OH-），即c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）；（2）CO可制做燃料電池，以KOH溶液作電解質(zhì)，向兩極分別充入CO和空氣，工作過程中，CO發(fā)生氧化反應(yīng)，作原電池的負(fù)極，該電極生成的二氧化碳與KOH溶液反應(yīng)生成碳酸鉀和水，電極反應(yīng)式為：CO+4OH—-2e-=CO32-+2H2O；（3）根據(jù)催化劑相關(guān)知識解答。催化劑通過參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程，改變反應(yīng)的活化能來改變化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。反應(yīng)中包括催化劑參與反應(yīng)的過程和催化劑的再生過程。 利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42－，利用總反應(yīng)2SO2+O2+2H2O＝2H2SO4減去4Fe2+ + O2+ 4H+ ＝4Fe3+ + 2H2O得另一反應(yīng)的離子方程式為 2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+2Fe2++4H+；（4）Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol/L，等體積混合后溶液中

c（CO32-）為1×10-4mol/L，根據(jù)Ksp=c（CO32-）?c（Ca2+）=2.8×10-9可知，c（Ca2+）=2.8×10-5mol/L，原溶液CaCl2溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca2+）的2倍，故原溶液CaCl2溶液的最小濃度為5.6×10-5mol/L；（5）已知在常溫常壓下：①CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(g) △H= -359.8 kJ·mol－1② 2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ?△H= -556.0 kJ·mol－1③ H2O(g)=H2O(l)? △H= -44.0 kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律：①+②×1/2+③×2得體現(xiàn)甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式 CH3OH(l)+3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H= -725.8 kJ·mol－1。

考點：考查根據(jù)化學(xué)方程式計算、催化劑、燃料電池、沉淀溶解平衡及熱化學(xué)方程式書寫、燃燒熱的概念、蓋斯定律。