Question

【题目】化学反应原理是研究和学习化学的重要依据。回答下列问题：

（1）已知氢气的燃烧热△H＝﹣285.5kJmol﹣1，则电解水的热化学方程式为_____

（2）在298K、101kPa下，2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H＝﹣198kJmol﹣1，则相同条件下，2mol SO2和 1 mol O2充分反应，最终放出的热量_____198kJ（填“大于”“小于或“等于”）；该反应的平衡常数表达式K＝_____。

（3）25℃时，下表为一些难溶电解质的相关数据：

物质	Fe（OH）2	Cu（OH）2	Fe（OH）3
开始沉淀时的pH	5.8	4.1	2.0
完全沉淀时的pH	8.3	6.4	3.2

常温下，除去酸性CuCl2溶液中含有的少量FeCl2，其操作步骤为：

①应先加入_____（填试剂名称），发生的离子反应方程式为_____

②再加入CuO，调节溶液的pH在_____范围内，使溶液中的Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤。

Answer 1

【答案】H2O(l)＝H2(g)+O2(g) △H＝+285.5 kJmol﹣1 小于 双氧水（或氯水） H2O2+2Fe2++2H+＝2Fe3++2H2O（或Cl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl﹣） 3.2≤pH＜4.1

【解析】

（1）利用盖斯定律求反应热；

（2）可逆反应的特点、以及和反应热的关系；

（3）pH和Ksp的应用。

(1)氢气的燃烧热的热化学方程式：H2(g)+O2(g)＝H2O(l) △H＝-285.5 kJmol﹣1，根据盖斯定律，可以写出液态水电解的热化学方程式，答案为H2O(l)＝H2(g)+O2(g) △H＝+285.5 kJ/mol；（2）可逆反应，不能反应到底，2molSO2和1molO2充分反应不能完全生成2molSO3，而热化学方程式表示的是完全反应生成2molSO3时的反应热，所以反应最终放热比198kJ小；根据方程式就可以写出平衡常数表达式；答案为小于 ；

（3）从表中的数据可以知道，并不能利用生成Fe(OH)2而除去Fe2+ ,因为Fe(OH)2和Cu(OH)2开始沉淀的pH到完成沉淀的pH有重叠的部分，所以不能直接除去 Fe2+，但是Fe(OH)3和Cu(OH)2开始沉淀的pH到完成沉淀的pH没有重叠的部分，Fe3+完全沉淀，Cu2+还没有开始沉淀，所以可以将Fe2+转化为Fe3+,以便除去。

①将Fe2+转化为Fe3+,需要加入氧化剂，但是不能引入新的杂质，可以选用双氧水，阴离子是Cl-,也可以使用氯气，根据氧化还原和电荷守恒配平方程式；答案双氧水（或氯气） H2O2+2Fe2++2H+＝2Fe3++2H2O（或Cl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl﹣）

②Fe3+需要完全沉淀，Cu2+没有开始沉淀，所以pH的范围为3.2≤pH＜4.1；答案为3.2≤pH＜4.1。