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SO₄^2－，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(CO₃^2-) > c(OH^-) > c(H⁺)
（2）CO+4OH^—-2e^-=CO₃^2-+2H₂O(2分)
（3）2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺
（4）5．6×10^—5mo1/L 
（5）CH₃OH(l)+3/2O₂(g) = CO₂(g)+2H₂O(l) △H=" -725.8" kJ·mol^－1

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（CO₃^2-）＜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（CO₃^2-）＞c（OH^-），即c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞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^-=CO₃^2-+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SO₄^2－，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=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺；（4）Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mol/L，等体积混合后溶液中
c（CO₃^2-）为1×10^-4mol/L，根据Ksp=c（CO₃^2-）?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。