Question

【题目】中学化学中几种常见物质的转化关系如下图所示：

已知A是一种单质，将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。请回答下列问题：

(1)写出C的溶液与双氧水反应的离子方程式：_________________。

(2)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象：________________。

(3)F是一种难溶物质，其溶度积常数为1.0×10-39。向D溶液中加碱调节至pH为_______时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，即可认为该离子沉淀完全)。

(4)已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的ΔH= –99 kJ·mol-1，单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1，计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H=__________kJ·mol-1。

(5)在200 mL 1.5 mol·L-1 NaOH溶液中通入标准状况下4.48L CO2气体，完全反应后所得溶液中，各种离子浓度由大到小的顺序是_____________。

Answer 1

【答案】2Fe2++ H2O2+2H+ = 2Fe3++ 2H2O 取少量E于试管中，加入过量氢氧化钠溶液，加热，在试管口放一湿润的红色石蕊试纸，观察到红色石蕊试纸变蓝，证明E中有NH4+存在(或用蘸浓盐酸的玻璃棒靠近，若有白烟也可) 2.7 -1185 c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(H+)

【解析】

将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体，说明F为Fe(OH)3，D含有铁离子，结合转化关系，可知金属单质A为Fe、B为FeS、C为FeSO4、D为Fe2(SO4)3、E为(NH4)2SO4，H为H2SO4。据此分析解答。

将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体，说明F为Fe(OH)3，D含有铁离子，结合转化关系，可知金属单质A为Fe、B为FeS、C为FeSO4、D为Fe2(SO4)3、E为(NH4)2SO4，H为H2SO4。

(1)FeSO4溶液与双氧水反应生成硫酸铁，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；

(2)鉴定(NH4)2SO4中阳离子(NH4+)的实验方法和现象为：取少量E于试管中，加入过量氢氧化钠溶液，加热，在试管口放一湿润的红色石蕊试纸，观察到红色石蕊试纸变蓝，证明E中有NH4+存在，故答案为：取少量E于试管中，加入过量氢氧化钠溶液，加热，在试管口放一湿润的红色石蕊试纸，观察到红色石蕊试纸变蓝，证明E中有NH4+存在；

(3)Fe(OH)3溶度积常数为1.0×10-39。要使铁离子刚好沉淀完全，则需要满足c(Fe3+)c3(OH-)=1.0×10-39，即c(OH-)==×10-11mol/L≈0.5×10-11mol/L，此时pH=2.7，故答案为：2.7；

(4)①1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g) ΔH= –99 kJ·mol-1，即SO2(g)+O2(g)=SO3(g) △H2=-99kJmol-1；②单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1，则S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1=-296kJmol-1，根据盖斯定律将②×3+①×3可得3S(s)+O2(g)=3SO3(g) △H3=3×(△H1+△H2)=-1185kJmol-1，故答案为：-1185 ；

(5)4.48LCO2通入到200mL1.5mol/LNaOH溶液中，二氧化碳的物质的量==0.2mol，氢氧化钠的物质的量1.5mol/L×0.2L=0.3mol。当1＜=1.5＜2时，生成物是碳酸钠和碳酸氢钠，根据二氧化碳和氢氧化钠物质的量之间的关系得方程式为2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O，根据方程式知，碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量相等，碳酸根离子和碳酸氢根离子水解而使溶液呈碱性，则c(OH-)＞c(H+)，碳酸根离子的水解能力大于碳酸氢根离子，所以c(HCO3-)＞c(CO32-)，钠离子不水解，离子浓度最大，所以离子浓度大小顺序是c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(H+)，故答案为：c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(H+)。