Question

20．在眾多的新能源中，氫能將會成為21世紀(jì)最理想的能源．
Ⅰ．已知101kPa、25℃時，1mol下列物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定狀態(tài)化合物時放出的熱量數(shù)
據(jù)如下：

物質(zhì)	氫氣	原煤 （主要成份是C）	汽油 （主要成份C8H18）
熱量（kJ）	285.8	250.9	4910

（1）H₂燃燒的熱化學(xué)方程式是2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol．
（2）H₂可以代替原煤和汽油作為新能源的依據(jù)是相同條件下，等質(zhì)量的H₂燃燒放出的熱量大于原煤和汽油，產(chǎn)物無污染，可循環(huán)利用．
（3）工業(yè)上電解飽和食鹽水的副產(chǎn)物之一是H₂，反應(yīng)的離子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
Ⅱ．如圖所示，硫酸工業(yè)中產(chǎn)生的SO₂通過下列過程既能制得H₂SO₄又能制得H₂．

請回答：
（1）該過程可循環(huán)利用的物質(zhì)是I₂和HI（寫化學(xué)式）．
（2）該過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂．
（3）尾氣中的SO₂可用NaOH溶液吸收，同時可得含Na₂SO₃的樣品，為測定樣品中
Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲同學(xué)設(shè)計實驗如下（夾持及加熱裝置略）：

①裝置B的作用是干燥SO₂．
②測定樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)所需的數(shù)據(jù)是含Na₂SO₃的樣品質(zhì)量、裝置C通入SO₂前后的質(zhì)量．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）1molH₂完全燃燒放出的熱量為：285.8kJ，所以熱化學(xué)方程式是2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H=-571.6 kJ/mol；
（2）H₂燃燒放出的熱量大于原煤和汽油，且產(chǎn)物無污染；
（3）電解飽和食鹽水，依據(jù)電極反應(yīng)判斷生成產(chǎn)物，書寫離子方程式．
Ⅱ．由圖可知反應(yīng)Ⅰ是碘單質(zhì)與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和氫碘酸，反應(yīng)Ⅱ是氫碘酸分解生成氫氣和碘單質(zhì)，由此分析各項；
（1）該過程可循環(huán)利用的物質(zhì)是I₂和HI；
（2）總反應(yīng)的化學(xué)方程式是：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂；
（3）①裝置B是濃硫酸，用來干燥氣體吸收水蒸氣；
②若實驗前后裝置C的質(zhì)量差為ng，依據(jù)元素守恒計算亞硫酸鈉質(zhì)量得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：Ⅰ．（1）1molH₂完全燃燒放出的熱量為：285.8kJ，所以熱化學(xué)方程式是2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H=-571.6 kJ/mol，故答案為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H=-571.6 kJ/mol；
（2）H₂燃燒放出的熱量大于原煤和汽油，且產(chǎn)物無污染，故答案為：相同條件下，等質(zhì)量的H₂燃燒放出的熱量大于原煤和汽油，產(chǎn)物無污染，可循環(huán)利用；
（3）電解飽和食鹽水，溶液中的氯離子在陽極失電子生成氯氣，氫離子在陰極得到電子生成氫氣，陰極附近氫氧根離子濃度增大生成氫氧化鈉，反應(yīng)的離子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
Ⅱ．由圖可知反應(yīng)Ⅰ是碘單質(zhì)與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和氫碘酸，反應(yīng)Ⅱ是氫碘酸分解生成氫氣和碘單質(zhì)，
（1）該過程可循環(huán)利用的物質(zhì)是I₂和HI，故答案為：I₂和HI；
（2）總反應(yīng)的化學(xué)方程式是：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂，故答案為：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂；
（3）①裝置B是濃硫酸，用來干燥氣體吸收水蒸氣，故答案為：干燥SO₂；
②若實驗前后裝置C的質(zhì)量差為ng，依據(jù)元素守恒計算亞硫酸鈉質(zhì)量得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所需數(shù)據(jù)為：含Na₂SO₃的樣品質(zhì)量、裝置C通入SO₂ 前后的質(zhì)量，故答案為：含Na₂SO₃的樣品質(zhì)量、裝置C通入SO₂ 前后的質(zhì)量．

點評 本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫，電極反應(yīng)式的書寫和物質(zhì)成分的實驗設(shè)計分析，實驗驗證的方法應(yīng)用，主要是實驗基本操作，物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．