Question

（1）已知：BaSO₄（s）+4C（s）=4CO（g）+BaS（s）△H₁=+571.2kJ/mol，BaSO₄（s）+2C（s）=2CO₂（g）+BaS（s）△H₂=+226.2kJ/mol．
則反應C（s）+CO₂（g）=2CO（g）的△H₃=

 

kJ/mol．
（2）如圖所示裝置工作時均與H₂有關．
①圖1所示裝置中，通入H₂的管口的電極反應式為

 

．
②某同學按圖2所示裝置進行實驗，實驗結束后，將玻璃管內固體物質冷卻后，溶于稀硫酸，充分反應后，滴加KSCN溶液，溶液不變紅，再滴入新制氯水，溶液變?yōu)榧t色．該同學據此得出結論：鐵與水蒸氣反應生成FeO和H₂．該結論

 

（填“嚴密”或“不嚴密”）．
（3）常溫下，將1.92g銅投入到100mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中，銅全部溶解并放出無色氣體．再向溶液中加入足量鐵粉成分反應，此時只收集到448mL氫氣（已換算成標況）．
①原溶液中硝酸的物質的量為

 

mol；②溶解的鐵粉質量為

 

g．

Answer 1

考點：熱化學方程式,化學方程式的有關計算,化學電源新型電池

專題：

分析：（1）利用蓋斯定律計算反應熱；
（2）①根據在燃料電池中，可燃性氣體在負極發(fā)生氧化反應，結合電解質溶液是KOH溶液來書寫電極反應式；
②根據反應現(xiàn)象知，溶液中沒有鐵離子，原因是部分鐵未被氧化，導致剩余的鐵和鐵離子反應生成亞鐵離子．
（3）常溫下，將銅加入到H₂SO₄和HNO₃的混合液中，發(fā)生反應3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+3H₂O，Cu全部溶解，放出無色氣體為NO，再向溶液中加入足量鐵粉，充分反應，此時收集到氣體為448ml（標準狀況）的氫氣，說明硫酸有剩余，硝酸全部起氧化劑作用．加入的鐵發(fā)生反應Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，置換出溶液中的銅、與氫氣，據此分析．

解答： 解：（1）已知：①BaSO₄（s）+4C（s）═4CO（s）+BaS（s）△H=+571.2KJ/mol，
②BaSO₄（s）+2C（s）═2CO₂（s）+BaS（s）△H=+226.2KJ/mol，
利用蓋斯定律將

①-②

2

可得：C（s）+CO₂（g）═CO（g）；
△H=

571.2KJ/mol-226.2KJ/mol

2

=+172.5kJ/mol，
故答案為：C（s）+CO₂（g）═CO（g）△H=+172.5KJ/mol；
（2）①根據在燃料電池中，可燃性氣體氫氣在負極發(fā)生氧化反應，而電解質溶液是KOH溶液，故電極反應式為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
②鐵和水蒸氣在高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，根據反應現(xiàn)象知，該反應中部分鐵未參加反應導致剩余的鐵和鐵離子反應生成二價鐵離子，離子方程式為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，所以說不嚴密．
故答案為：不嚴密； 
（3）常溫下，將銅加入到H₂SO₄和HNO₃的混合液中，發(fā)生反應3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+3H₂O，Cu全部溶解，放出無色氣體為NO，再向溶液中加入足量鐵粉，充分反應，此時收集到氣體為448ml（標準狀況）的氫氣，說明硫酸有剩余，硝酸全部起氧化劑作用．加入的鐵發(fā)生反應Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，置換出溶液中的銅、與氫氣．
①銅的物質的量n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，根據3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+3H₂O可知，原溶液中n（NO₃^-）=

2

3

×0.03mol=0.02mol，故答案為：0.02；
②加入的鐵發(fā)生反應：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，n（H₂）=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，加入足量鐵粉后的溶液中溶質是硫酸亞鐵，由離子方程式可知n（Fe）=n（Cu）+n（H₂）=0.03mol+0.02mol=0.05mol，質量m=nM=0.05mol×56g/mol=2.8g，故答案為：2.8．

點評：本題考查了蓋斯定律、混合物的計算、硝酸性質等，難度中等，注意在足量的混酸中硝酸全起氧化劑作用，根據題目信息判斷發(fā)生的反應是解題關鍵．