Question

（1）已知：BaSO₄（s）+4C（s）=4CO（g）+BaS（s）；△H₁=571.2kJ/mol，BaSO₄（s）+2C（s）=2CO₂（g）+BaS（s）；△H₂=226.2kJ/mol．则反应C（s）+CO₂（g）=2CO（g）的△H₃=

 

 kJ/mol．
（2）如图所示装置工作时均与H₂有关．

①图1所示装置中，通入H₂的管口是

 

（选填字母代号）．
②某同学按图2所示装置进行实验，实验结束后，将玻璃管内固体物质冷却后，溶于稀硫酸，充分反应后，滴加KSCN溶液，溶液不变红，再滴入新制氯水，溶液变为红色．该同学据此得出结论：铁与水蒸气反应生成FeO和H₂．该结论

 

（填“严密”或“不严密”），你的理由是

 

（用离子方程式和必要的文字说明）．
（3）CaCO₃是一种难溶物质，其K_sp=2.8×10^-9．CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为

 

．
（4）某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，向其中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图3所示．则BC段气体是产生的气体是

 

；OA段离子反应方程式为

 

，c（H₂SO₄）为

 

．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,铁及其化合物的性质实验

专题：化学反应中的能量变化,几种重要的金属及其化合物

分析：（1）利用盖斯定律解答，从待求反应入手，分析已知反应，去掉无关物质；
（2）①原电池中离子移动方向记住，阴离子移向负极，阳离子移向正极．负极发生氧化反应，从OH^-的移动方向及其发生的反应判断；
②不知道铁与水反应的程度，两通管中的Fe有无剩余不知道，Fe能和三价铁反应生成二价铁，所以不能确定生成物中铁的价态；
（3）利用Ksp的计算公式求算；
（4）从氧化还原反应中的强弱规律可知，Fe与硝酸、三角铁、氢离子依次反应；利用原子守恒、物料守恒可推出最后一问的答案．

解答： 解：（1）①BaSO₄（s）+4C（s）=4CO（g）+BaS（s）；△H₁=571.2kJ/mol
②BaSO₄（s）+2C（s）=2CO₂（g）+BaS（s）；△H₂=226.2kJ/mol
①-②得③2C（s）+2CO₂（g）=4CO（g）；△H₃=345 kJ/mol
③÷2得C（s）+CO₂（g）=2CO（g）；△H₃=172.5 kJ/mol
故答案为：172.5； 
（2）①在电池中，阴离子移向负极，从OH^-的移动方向可见，d为负极，负极发生氧化反应，氢气反应生成水，发生氧化反应，故答案为：d；
②因为两通管中可能有的物质有：Fe、二价Fe、三价Fe，溶于硫酸中无Fe³⁺ 原固体中未必没有Fe³⁺，因为其氧化性很强，能和Fe反应：2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺．
故答案为：不严密；产物中含+3价铁的物质与稀硫酸反应后生成Fe³⁺，Fe³⁺可与过量的Fe反应生成Fe²⁺，2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺；
（3）K_sp（CaCO₃）=c（Ca²⁺）×c（CO^3-）=c（Ca²⁺）×2×10^-4mol/L=2.8×10^-9，所以c（Ca²⁺）=1.4×10^-5mo1/L，
故答案为：1.4×10^-5mo1/L； 
（4）按氧化还原反应的强弱规律，HNO₃、Fe³⁺、H⁺氧化性依次减弱，逐渐加Fe时，先和硝酸反应，由于硫酸提供H⁺，依据Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O反应，
能让NO₃^-完全反应掉，当NO₃^-被反应完全时，Fe全部生成Fe³⁺，再加入的Fe与Fe³⁺H⁺依次反应．
OA段是Fe与硝酸反应，其离子方程式为：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O
因为硝酸、硫酸都能提供H⁺，H⁺过量，NO₃^-能反应完全，溶液中的阴离子只有SO₄^2-
AB段是Fe与Fe³⁺反应，离子方程式为：2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺
BC段是Fe与H⁺反应，离子方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑
所以，BC段产生的气体为H₂，
因为硝酸、硫酸都能提供H⁺，H⁺过量，NO₃^-能反应完全，溶液中的阴离子只有SO₄^2-，
C以后不再产生气体，说明氢离子反应完全．
最后，溶液中的溶质只有FeSO₄．
参加反应的Fe有22.4g，22.4g÷56g．mol^-1=0.4mol
依据Fe原子守恒：n（Fe）=n（FeSO₄）=0.4mol
根据S原子守恒：n（FeSO₄）=n（H₂SO₄）=0.4mol
溶液体积为0.2L，所以c（H₂SO₄）=

0.4mol

0.2L

=2 mol?L^-1，
故答案为：H₂；Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2H₂O；2 mol?L^-1．

点评：本题目，将化学实验融合进去，增大了试题的难度．起点高但落点不高．注意有关盖斯定律的习题，首先要根据所求的反应分析，分析以下几点：
1、所求反应中的反应物在哪个反应了？是反应物还是生成物？
2、所给反应中哪些物质是所求反应中没有的？
3、如何才能去掉无用的？然后，通过相互加减，去掉无关物质．
将所对应的△H代入上述化学方程式的加减中就可以了．