Question

4．（1）室温下，以惰性电极电解100mL 0.1mol/LNaCl溶液，写出电解总反应的化学方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；若阴阳两极均得到112mL气体（标准状况），则所得溶液的pH为13（忽略反应前后溶液的体积变化）．
（2）25℃时，在浓度均为1mol/L的三种溶液：a （NH₄）₂SO₄、b （NH₄）₂CO₃、c （NH₄）₂Fe（SO₄）₂中，c（NH₄⁺）由大到小的顺序是c＞a＞b（用a、b、c表示）
（3）已知反应2HI（g）=H₂（g）+I₂（g）的△H=+11kJ•mol^-1，1mol H₂（g）、1mol I₂（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1mol HI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为299kJ．

Answer 1

分析 （1）电解NaCl溶液，发生反应：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，计算氢气的物质的量，根据方程式计算NaOH物质的量，再计算NaOH的物质的量浓度，结合Kw计算溶液中氢离子浓度，根据pH=-lgc（H⁺）计算；
（2）若NH₄⁺离子不水解时，各溶液中NH₄⁺浓度相等，但（NH₄）₂SO₄中NH₄⁺离子水解，（NH₄）₂CO₃溶液中NH₄⁺、CO₃^2-相互促进水解，（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液中Fe²⁺抑制NH₄⁺水解；
（3）反应热=反应物总键能-生成物总键能．

解答 解：（1）电解NaCl溶液，发生反应：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，生成氢气物质的量为$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，则生成NaOH为0.005mol×2=0.01mol，NaOH的物质的量浓度为$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$mol/L=10^-13mol/L，溶液pH=-lg10^-13=13，
故答案为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；13；
（2）若NH₄⁺离子不水解时，各溶液中NH₄⁺浓度相等，但（NH₄）₂SO₄中NH₄⁺离子水解，（NH₄）₂CO₃溶液中NH₄⁺、CO₃^2-相互促进水解，NH₄⁺水解程度比（NH₄）₂SO₄溶液中的大，（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液中Fe²⁺抑制NH₄⁺水解，NH₄⁺水解程度比（NH₄）₂SO₄溶液中的小，故c（NH₄⁺）由大到小的顺序是：c＞a＞b，
故答案为：c＞a＞b；
（3）设1mol HI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为akJ，则：
2akJ/mol-436kJ/mol-151kJ/mol=+11kJ/mol，
解得a=299
故答案为：299．

点评 本题考查电解原理及有关计算、盐类水解、反应热有关计算，难度中等，注意理解键能与反应热关系．