Question

据《辽沈晚报》报道，今年冬天，一旦出现大气严重污染的天气，沈阳市有可能建议政府机关、企事业单位根据实际情况实行员工休假或弹性工作制。大气含有的CO、氮氧化物、SO2、烟尘等污染是导致雾霾天气的原因之一，化学反应原理是减少和控制雾霾天气的理论依据。

（1）CO2经常用氢氧化钠来吸收，现有0.4molCO2，若用200ml 3mol/LNaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：

（2） CO可制做燃料电池，以KOH溶液作电解质，向两极分别充入CO和空气，工作过程中，，负极反应方程式为：___________________。

（3） 利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下将SO2转化为SO42－，从而实现对SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O＝2H2SO4)。已知，含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ ＝4Fe3+ + 2H2O，则另一反应的离子方程式为                              ；

（4）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=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—4mo1/L ，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。

（5）已知在常温常压下：

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

写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式 。

 

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】

试题分析：（1）根据CO2和NaOH之间反应的定量关系判断。当二者按照1：1反应时，产物是碳酸氢钠，按照1：2反应，产物是碳酸钠；0.4molCO2和200mL 3mol/L NaOH溶液混合，二者的物质的量之比是2：3，所的溶液是等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的混合液，在混合物液中碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子的水解程度，所以c（CO32-）＜c（HCO3-），强碱弱酸盐水解显碱性，所以c（OH-）＞c（H+），盐类水解一般是微弱的，所以c（CO32-）＞c（OH-），即c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）；（2）CO可制做燃料电池，以KOH溶液作电解质，向两极分别充入CO和空气，工作过程中，CO发生氧化反应，作原电池的负极，该电极生成的二氧化碳与KOH溶液反应生成碳酸钾和水，电极反应式为：CO+4OH—-2e-=CO32-+2H2O；（3）根据催化剂相关知识解答。催化剂通过参与反应改变反应历程，改变反应的活化能来改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质不变。反应中包括催化剂参与反应的过程和催化剂的再生过程。 利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下将SO2转化为SO42－，利用总反应2SO2+O2+2H2O＝2H2SO4减去4Fe2+ + O2+ 4H+ ＝4Fe3+ + 2H2O得另一反应的离子方程式为 2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+2Fe2++4H+；（4）Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，等体积混合后溶液中

c（CO32-）为1×10-4mol/L，根据Ksp=c（CO32-）?c（Ca2+）=2.8×10-9可知，c（Ca2+）=2.8×10-5mol/L，原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c（Ca2+）的2倍，故原溶液CaCl2溶液的最小浓度为5.6×10-5mol/L；（5）已知在常温常压下：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，根据盖斯定律：①+②×1/2+③×2得体现甲醇燃烧热的热化学方程式 CH3OH(l)+3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H= -725.8 kJ·mol－1。

考点：考查根据化学方程式计算、催化剂、燃料电池、沉淀溶解平衡及热化学方程式书写、燃烧热的概念、盖斯定律。