Question

1£®Ì¼ËáÑÇÌú£¨FeCO₃£©ÊÇÁâþ¿óµÄÖ÷Òª³É·Ö£¬½«FeCO₃¼ÓÈȵ½200¡æ¿ªÊ¼·Ö½âΪFeOºÍCO₂£¬ÈôÔÚ¿ÕÆøÖиßÎÂìÑÉÕFeCO₃Éú³ÉFe₂O₃£®
I£®ÒÑÖª25¡æ£¬101kPaʱ£º
4Fe£¨s£©+3O₂£¨g£©=2Fe₂O₃£¨s£©¡÷H=-1648kJ/mol
C£¨s£©+O₂£¨g£©=CO₂£¨g£©¡÷H=-393kJ/mol
2FeCO₃£¨s£©=2Fe£¨s£©+2C£¨s£©+3O₂£¨g£©¡÷H=+1480kJ/mol
£¨1£©Çëд³öFeCO₃ÔÚ¿ÕÆøÖÐìÑÉÕÉú³ÉFe₂O₃µÄÈÈ»¯Ñ§·½³Ìʽ4FeCO₃£¨s£©+O₂£¨g£©=2Fe₂O₃£¨s£©+4CO₂£¨g£©¡÷H=-260kJ/mol£®
II£®Éú³ÉµÄFeOºÍFe₂O₃ÔÚÒ»¶¨Ìõ¼þϱ»»¹Ô­Îª½ðÊôÌú£®
£¨2£©¾Ý±¨µÀÒ»¶¨Ìõ¼þÏÂFe₂O₃¿É±»¼×Í黹ԭΪ¡°ÄÉÃ×¼¶¡±µÄ½ðÊôÌú£®Æ䷴ӦΪ£ºFe₂O₃£¨s£©+3CH₄£¨g£©=2Fe£¨s£©+3CO£¨g£©+6H₂£¨g£©¡÷H£¾0
¢ÙÔ­×ÓÐòÊýΪ26µÄÌúÔªËØλÓÚÔªËØÖÜÆÚ±íµÄµÚËÄÖÜÆÚ£®
¢Ú·´Ó¦ÔÚ5LµÄÃܱÕÈÝÆ÷ÖнøÐУ¬2minºó´ïµ½Æ½ºâ£¬²âµÃFe₂O₃ÔÚ·´Ó¦ÖÐÖÊÁ¿ÏûºÄ4.8g£®Ôò¸Ã¶Îʱ¼äÄÚÓÃH₂±í´ïµÄƽ¾ù·´Ó¦ËÙÂÊΪ0.018mol/£¨L•min£©£®
¢Û½«Ò»¶¨Á¿µÄFe₂O₃£¨s£©ºÍÒ»¶¨Á¿µÄCH₄£¨g£©ÖÃÓÚºãκãѹÈÝÆ÷ÖУ¬ÔÚÒ»¶¨Ìõ¼þÏ·´Ó¦£¬ÄܱíÃ÷¸Ã·´Ó¦´ïµ½Æ½ºâ״̬µÄÊÇb¡¢c¡¢d£®
a£®CH₄µÄת»¯ÂʵÈÓÚCOµÄ²úÂÊ
b£®»ìºÏÆøÌåµÄƽ¾ùÏà¶Ô·Ö×ÓÖÊÁ¿²»±ä
c£®v_Õý£¨CO£©£ºv_Ä棨H₂£©=1£º2
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III£®Fe₂O₃»¹¿ÉÓÃÀ´ÖƱ¸FeCl₃£¬FeCl₃ÔÚË®ÈÜÒºÖеÄË®½â·ÖÈý²½£º
Fe³⁺+H₂O?Fe£¨OH£©²⁺+H⁺           K₁
Fe£¨OH£©²⁺+H₂O?Fe£¨OH£©₂+H⁺K₂
Fe£¨OH£©₂⁺+H₂O?Fe £¨OH£©₃+H⁺  K₃
£¨4£©ÒÔÉÏË®½â·´Ó¦µÄƽºâ³£Ð§K₁¡¢K₂¡¢K₃ÓÉ´óµ½Ð¡µÄ˳ÐòÊÇK₁£¾K₂£¾K₃£®Í¨¹ý¿ØÖÆÌõ¼þ£¬ÒÔÉÏË®½â²úÎï¾ÛºÏÉú³É¾ÛºÏÎïµÄÀë×Ó·½³ÌʽΪ£ºxFe³⁺+yH₂O=Fe_x£¨OH£©_y^{£¨3x-y£©+}+yH⁺
ÓûʹƽºâÕýÏòÒƶ¯¿É²ÉÓõķ½·¨ÊÇa¡¢c¡¢d£¨Ìî×Öĸ£©
a£®¼ÓˮϡÊÍ    b£®¼ÓÈëÉÙÁ¿NaCl¹ÌÌå     c£®ÉýΠ   d£®¼ÓÈëÉÙÁ¿Na₂CO₃¹ÌÌ壮

Answer 1

·ÖÎö I£®£¨1£©FeCO₃ÔÚ¿ÕÆøÖÐìÑÉÕÉú³ÉFe₂O₃µÄ»¯Ñ§·½³ÌʽΪ£º4FeCO₃£¨s£©+O₂£¨g£©=2Fe₂O₃£¨s£©+4CO₂£¨g£©£¬¸Ã·´Ó¦¿ÉÓÉÒÑÖªÈÈЧӦµÄ»¯Ñ§·½³ÌʽÍƵ¼£¬¸ù¾Ý¸Ç˹¶¨ÂɼÆËã¸Ã·´Ó¦µÄìʱ䣻
II£®£¨2£©¢ÙFeλÓÚÖÜÆÚ±íÖеÚËÄÖÜÆÚ£¬VIII×壻
¢Ú¸ù¾Ý2minÄÚFe₂O₃ÏûºÄ4.8g£¬¼ÆËã¸Ãʱ¼ä¶ÎÄÚH₂·´Ó¦µÄÎïÖʵÄÁ¿£¬¸ù¾Ý»¯Ñ§·´Ó¦Æ½¾ùËÙÂʹ«Ê½$\overline{r}£¨{H}_{2}£©=\frac{¡÷n}{V¡÷t}$¼ÆËãÓÃH₂±í´ïµÄƽ¾ù·´Ó¦ËÙÂÊ£»
¢Û×°ÖÃΪºãκãѹÈÝÆ÷£¬·´Ó¦Õû¸ö¹ý³ÌÖУ¬ÌåϵѹǿʼÖÕ±£³Ö²»±ä£¬½áºÏ³£ÓÃÅжϻ¯Ñ§·´Ó¦´ïµ½Æ½ºâµÄÅжÏÒÀ¾Ý£¬Èçζȣ¬ËÙÂÊ£¬Ãܶȣ¬Æ½¾ùÏà¶Ô·Ö×ÓÖÊÁ¿£¬¾Ý´Ë·ÖÎö£»
£¨3£©¸ù¾Ýt¡æʱµÄ»¯Ñ§Æ½ºâ³£Êý¼ÆËãƽºâʱ¸÷×é·ÖµÄÎïÖʵÄÁ¿Å¨¶È£¬¾Ý´Ë¼ÆËãxµÄÖµ£»
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½â´ð ½â£ºI£®£¨1£©ÒÑÖª£º¢Ù4Fe£¨s£©+3O₂£¨g£©=2Fe₂O₃£¨s£©¡÷H₁=-1648kJ/mol£¬
                           ¢ÚC£¨s£©+O₂£¨g£©=CO₂£¨g£©¡÷H₂=-393kJ/mol£¬
                           ¢Û2FeCO₃£¨s£©=2Fe£¨s£©+2C£¨s£©+3O₂£¨g£©¡÷H₃=+1480kJ/mol£¬
FeCO₃ÔÚ¿ÕÆøÖÐìÑÉÕÉú³ÉFe₂O₃µÄ»¯Ñ§·½³ÌʽΪ£º4FeCO₃£¨s£©+O₂£¨g£©=2Fe₂O₃£¨s£©+4CO₂£¨g£©£¬¸Ã·´Ó¦¿ÉÓÉ¢Û¡Á2+¢Ù+¢Ú¡Á4µÃµ½£¬¸ù¾Ý¸Ç˹¶¨ÂÉ£¬¸Ã·´Ó¦µÄìʱä¡÷H=2¡÷H₃+¡÷H₁+4¡÷H₂=-260kJ/mol£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º4FeCO₃£¨s£©+O₂£¨g£©=2Fe₂O₃£¨s£©+4CO₂£¨g£©¡÷H=-260kJ/mol£»
II£®£¨2£©¢ÙFeλÓÚÖÜÆÚ±íÖеÚËÄÖÜÆÚ£¬VIII×壬
¹Ê´ð°¸Îª£ºËÄ£»
¢Ú¸ù¾Ý2minÄÚFe₂O₃ÏûºÄ4.8g£¬¼´$\frac{4.8g}{160g/mol}$=0.03mol£¬¸ù¾Ý·´Ó¦·½³Ìʽ£¬Éú³ÉH₂µÄÎïÖʵÄÁ¿Îª0.03mol¡Á6=0.18mol£¬Ìå»ýΪ5L£¬·´Ó¦¾­Àúʱ¼äΪ¡÷t=2min£¬Ôò¸Ã¶Îʱ¼äÄÚÓÃH₂±í´ïµÄƽ¾ù·´Ó¦ËÙÂÊΪ$\overline{r}£¨{H}_{2}£©$=$\frac{¡÷n£¨{H}_{2}£©}{V¡÷t}$=$\frac{0.18mol}{5L¡Á2min}$=0.018mol/£¨L•min£©£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º0.018mol/£¨L•min£©£»
¢Û×°ÖÃΪºãκãѹÈÝÆ÷£¬·´Ó¦Õû¸ö¹ý³ÌÖУ¬ÌåϵѹǿʼÖÕ±£³Ö²»±ä£¬½áºÏ³£ÓÃÅжϻ¯Ñ§·´Ó¦´ïµ½Æ½ºâµÄÅжÏÒÀ¾Ý£¬Èçζȣ¬ËÙÂÊ£¬Ãܶȣ¬Æ½¾ùÏà¶Ô·Ö×ÓÖÊÁ¿·ÖÎö£¬
a£®CH₄µÄת»¯ÂʺÍCOµÄ²úÂÊÓ¦¸ù¾Ý¾ßÌåµÄ·´Ó¦µÄÎïÖʵÄÁ¿È·¶¨£¬²¢²»Ò»¶¨»¯Ñ§·´Ó¦´ïµ½Æ½ºâ״̬¾ÍÊÇCH₄µÄת»¯ÂʵÈÓÚCOµÄ²úÂÊ£¬¹Êa²»Ñ¡£»
b£®»ìºÏÆøÌåµÄƽ¾ùÏà¶Ô·Ö×ÓÖÊÁ¿Îª$\overline{{M}_{r}}$=$\frac{{m}_{»ì}}{{n}_{»ì}}$£¬·´Ó¦²»½öÊÇÆøÌå²Î¼ÓµÄ·´Ó¦£¬·´Ó¦Ç°ºó»ìºÏÆøÌåµÄ×ÜÖÊÁ¿·¢Éú¸Ä±ä£¬ÆøÌå·Ö×ÓÊýÒ²·¢Éú¸Ä±ä£¬Ôòµ±»ìºÏÆøÌåµÄƽ¾ùÏà¶Ô·Ö×ÓÖÊÁ¿²»·¢Éú¸Ä±ä£¬¿ÉÒÔÅжϻ¯Ñ§·´Ó¦ÊÇ·ñ´ïµ½Æ½ºâ£¬¹ÊbÑ¡£»
c£®ÓÃÎïÖʵĻ¯Ñ§·´Ó¦ËÙÂʱí´ï»¯Ñ§Æ½ºâ£¬Ðè×¢Ã÷Õý·´Ó¦»¹ÊÇÄæ·´Ó¦ËÙÂÊ£¬Ôòv_Õý£¨CO£©£ºv_Ä棨H₂£©=1£º2¿ÉÒÔÅжϻ¯Ñ§·´Ó¦ÊÇ·ñ´ïµ½Æ½ºâ£¬¹ÊcÑ¡£»
d£®·´Ó¦¹ÌÌå²Î¼Ó£¬¹ÌÌåÖÊÁ¿·¢Éú¸Ä±ä£¬µ±¹ÌÌåÖÊÁ¿²»¸Ä±äʱ£¬¿ÉÒÔÅжϻ¯Ñ§·´Ó¦ÊÇ·ñ´ïµ½Æ½ºâ£¬¹ÊdÑ¡£»
¹Ê´ð°¸Îª£ºb¡¢c¡¢d£»
£¨3£©t¡æʱ£¬·¢Éú·´Ó¦FeO£¨s£©+CO£¨g£©?Fe£¨s£©+CO₂£¨g£©£¬·´Ó¦µÄƽºâ³£ÊýΪK=$\frac{c£¨C{O}_{2}£©}{c£¨CO£©}$=0.5£¬ÔÚ1LÃܱÕÈÝÆ÷ÖмÓÈë0.04molFeO£¨s£©£¬²¢Í¨ÈëxmolCO·´Ó¦´ïµ½Æ½ºâ£¬FeOµÄת»¯ÂÊΪ50%£¬Ôòƽºâʱc£¨CO£©=$\frac{x-0.04¡Á50%}{1}$=£¨x-0.02£©mol/L£¬c£¨CO₂£©=$\frac{0.04¡Á50%}{1}$=0.02mol/L£¬ËùÒÔK=$\frac{c£¨C{O}_{2}£©}{c£¨CO£©}$=$\frac{0.02}{x-0.02}$=0.5£¬¿ÉµÃx=0.06£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º0.06£»
III£®£¨4£©·Ö²½Ë®½â·´Ó¦ÊÇÖð²½Êܵ½ÒÖÖƵģ¬µÚÒ»¼¶£¾µÚ¶þ¼¶£¾µÚÈý¼¶£¬ÔòË®½â·´Ó¦µÄƽºâ³£Ð§K₁¡¢K₂¡¢K₃ÓÉ´óµ½Ð¡µÄ˳ÐòÊÇ£ºK₁£¾K₂£¾K₃£¬
ÁªÏµ³£Óøı仯ѧƽºâµÄ·½·¨·ÖÎö£¬ÈçÔö¼Ó·´Ó¦ÎïŨ¶È£¬ÏûºÄÉú³ÉÎ¸Ä±äζȺÍѹǿ·ÖÎö£¬
a£®¼ÓˮϡÊÍ£¬ÓÐÖúÓÚ´Ù½øË®½âƽºâÕýÏòÒƶ¯£¬¹ÊaÑ¡£»
b£®¼ÓÈëÉÙÁ¿NaCl¹ÌÌ壬²»²Î¼Ó·´Ó¦£¬¶Ôƽºâ¼¸ºõûÓÐÓ°Ï죬¹Êb²»Ñ¡£»
c£®Ë®½â·´Ó¦ÊÇÎüÈÈ·´Ó¦£¬ÉýÎÂÓÐÖúÓÚË®½â·´Ó¦ÕýÏòÒƶ¯£¬¹ÊcÑ¡£»
d£®¼ÓÈëÉÙÁ¿Na₂CO₃¹ÌÌ壬ÏûºÄÈÜÒºÖеÄH⁺£¬·´Ó¦ÎïŨ¶È½µµÍ£¬´Ù½ø»¯Ñ§Æ½ºâÕýÏòÒƶ¯£¬¹ÊdÑ¡£»
¹Ê´ð°¸Îª£ºK₁£¾K₂£¾K₃£»a¡¢c¡¢d£®

µãÆÀ ±¾Ì⿼²é»¯Ñ§Ô­Àí²¿·Ö֪ʶ£¬°üº¬ÈÈ»¯Ñ§·½³ÌʽµÄÊéд£¬¸Ç˹¶¨ÂɵÄÓ¦Ó㬻¯Ñ§·´Ó¦ËÙÂʵļÆË㣬»¯Ñ§Æ½ºâµÄÒƶ¯£¬»¯Ñ§Æ½ºâ³£ÊýÓйصļÆË㣬ÑÎÀàË®½âµÄ֪ʶ£¬Éæ¼°µÄ֪ʶµã½Ï¶à£¬¾ùΪ¸ßƵ¿¼µã£¬ÐèÒªÕÆÎÕ£¬ÌâÄ¿ÄѶÈÖеȣ®