Question

9．（1）P₂O₅是非氧化性干燥劑，下列氣體不能用濃硫酸干燥，可用P₂O₅干燥的是b
a．NH₃ 　    b．HI       c．SO₂       d．CO₂
（2）KClO₃可用于實驗室制O₂，若不加催化劑，400℃時分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽，另一種鹽的陰陽離子個數(shù)比為1：1．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄
（3）工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ/mol．
已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol；
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
計算2CH₃OH（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1527.6KJ/mol．
（4）某實驗小組設(shè)計了如圖所示的甲醇燃料電池裝置．
①該電池工作時，負(fù)極是b極（填“a”或“b”）；
②工作一段時間后，測得溶液的pH減小，該電池負(fù)極反應(yīng)的離子方程式為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．
（5）電解法促進橄欖石（主要成分是Mg₂SiO₄）固定CO₂的部分工藝流程如下：
已知：Mg₂SiO₄（s）+4HCl（aq）═2MgCl₂（aq）+SiO₂ （s）+2H₂O（l）△H=-49.04kJ•mol^-1

①某橄欖石的組成是Mg₉FeSi₅O₂₀，用氧化物的形式可表示為9MgO•FeO•5SiO₂．
②在上圖虛框內(nèi)補充一步工業(yè)生產(chǎn)流程．
③經(jīng)分析，所得堿式碳酸鎂產(chǎn)品中含有少量NaCl和Fe₂O₃．為提純，可采取的措施依次為：對溶解后所得溶液進行除鐵處理、對產(chǎn)品進行洗滌處理．判斷產(chǎn)品洗凈的操作是取少量最后一次的洗滌液，加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如無沉淀產(chǎn)生，則已洗凈．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸具有強氧化性、酸性，P₂O₅是非氧化性干燥劑，然后結(jié)合各選項中氣體的性質(zhì)進行判斷；
（2）根據(jù)題干信息判斷該無氧酸鹽為氯化鉀，再根據(jù)化合價變化判斷另一種無氧酸鹽名稱，最后根據(jù)化合價升降相等配平即可；
（3）a、CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ/mol．
b、2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol；
c、2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律計算c+b×2-a×2；
（4）燃料電池的工作原理：電池的負(fù)極一定是燃料失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，在正極上一定氧氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)；
（5）①硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，化學(xué)上常用二氧化硅和氧化物的形式表示其組成，例如：鎂橄欖石（Mg₂SiO₄）常以2MgO•SiO₂表示，可看出改寫中要保證原子總數(shù)，化合價不變，按化合價分別寫出氧化物的化學(xué)式，如有多個原子，在前面加上系數(shù)，使之成為倍數(shù)，據(jù)此進行分析解答；
②工業(yè)上用氯電解飽和食鹽水會獲得燒堿；
③氯離子的檢驗用硝酸酸化的硝酸銀．

解答 解：（1）濃硫酸具有強氧化性、酸性，不能干燥具有還原性、堿性的氣體，
a．NH₃為堿性氣體，不能用濃硫酸和五氧化二磷干燥，可用堿石灰干燥，故a錯誤；
b．HI為還原性氣體，不能利用濃硫酸干燥，可以利用P₂O₅干燥，故b正確；
c．二氧化硫為酸性氣體，可以用濃硫酸、五氧化二磷或無水氯化鈣干燥，故c錯誤；
d．二氧化碳為酸性氣體，可以用濃硫酸、五氧化二磷或無水氯化鈣干燥，故d錯誤；
故選b；
（2）KClO₃可用于實驗室制O₂，若不加催化劑，400℃時分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽，另一種鹽的陰陽離子個數(shù)比為1：1，則該無氧酸為KCl，KCl中氯元素化合價為-1，說明氯酸鉀中氯元素化合價降低，則另一種含氧酸鹽中氯元素化合價會升高，由于氯酸鉀中氯元素化合價為+5，則氯元素化合價升高只能被氧化成高氯酸鉀，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價升降相等配平該反應(yīng)為：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄，
故答案為：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄；
（3）a、CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ/mol．
b、2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol；
c、2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律計算c+b×2-a×2得到熱化學(xué)方程式為：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1527.6KJ/mol；
故答案為：-1527.6KJ/mol；
（4）①燃料電池的工作原理：電池的負(fù)極一定是燃料失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，在正極上一定氧氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以a為正極，b是負(fù)極；
故答案為：b；
②電池負(fù)極是燃料甲醇發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在堿性環(huán)境下，反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
故答案為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
（5）①根據(jù)硅酸鹽寫成氧化物的規(guī)律，Mg₉FeSi₅O₂₀用氧化物的形式可表示為9MgO•FeO•5SiO₂，故答案為：9MgO•FeO•5SiO₂；
②根據(jù)流程圖，固碳時主要反應(yīng)的方程式為NaOH（aq）+CO₂ （g）=NaHCO₃ （aq），工業(yè)上用氯電解飽和食鹽水會獲得燒堿，缺少燒堿的制取流程，故答案為：
；
③判斷產(chǎn)品洗凈只需要檢驗洗滌液中不含有氯離子即可，氯離子的檢驗用硝酸酸化的硝酸銀，操作是：取少量最后一次的洗滌液，加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如無沉淀產(chǎn)生，則已洗凈，
故答案為：取少量最后一次的洗滌液，加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如無沉淀產(chǎn)生，則已洗凈．

點評 本題是一道關(guān)于蓋斯定律的應(yīng)用以及計算、電化學(xué)以及工業(yè)流程等知識的綜合考查題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度大．