Question

10．硫和鐵的各種化合物在日常生活中有著廣泛應用，請結合所學知識回答下列問題：
Ⅰ、（1）已知1g H₂S氣體完全燃燒，生成液態水和二氧化硫氣體，放出17.24kJ熱量，請寫出H₂S氣體燃燒熱的熱化學方式：H₂S（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=SO₂（g）+H₂O（l）△H=-586.16 kJ•mol^-1．
Ⅱ、已知常溫下在NaHSO₃溶液中c（H₂SO₃ ）＜c（SO₃^2-） 且H₂SO₃ 的電離平衡常數為：K₁=1.5×10^-2   K₂=1.1×10^-7；氨水的電離平衡常數為K=1.8×10^-2；
（1）則等物質的量濃度的下列三種溶液：①NH₃•H₂O  ②KHSO₃　③KHCO₃溶液中水的電離程度由大到小排列順序為③＞②＞①
（2）0.1mol•L^-1的NaHSO₃溶液中C（H⁺）＞C（OH^-）（“＞”、“＜”或“=”）：
Ⅲ、已知25℃時K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，K_sp[Fe（OH）₂]=8.0×10^-16，K_spFe（OH）₃]=4.0×10^-38，K_sp[Al（OH）₃]=1.1×10^-33
（1）在25℃下，向濃度均為0.1mol/L的AlCl₃和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Al（OH）₃沉淀（填化學式）．
（2）向1.0mol Fe₂（SO₄）₃和1.0mol FeSO₄的1L酸性混合溶液中通入NH₃，至該溶液的PH為3時，所得溶液中c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=2.5×10⁴．

Answer 1

分析 I．熱化學方程式的書寫，需要注意的有：物質的狀態、反應熱的數值與單位，反應熱的數值與化學方程式前面的系數成正比，據此解答；
II．（1）酸溶液和堿溶液抑制了水的電離；能夠水解的鹽溶液促進了水的電離，水解程度越大，水的電離程度越大；
（2）NaHSO₃溶液中存在反應：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-、HSO₃^-+H₂O?OH^-+H₂SO₃，且電離程度大于水解；
III．（1）物質的溶度積越小，越易形成沉淀；
（2）pH為3時，c（OH^-）=10^-11mol/L，結合K_sp（Fe（OH）₂）=c（Fe²⁺）×c²（OH^-）=8.0×10^-16，K_sp（Fe（OH）₃）=c（Fe³⁺）×c³（OH^-）=4.0×10^-38）計算c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）．

解答 解：I．1gH₂S的物質的量為n=$\frac{m}{M}$=$\frac{1g}{34g/mol}$=$\frac{1}{34}$mol，燃燒生成液態水和二氧化硫氣體時放熱17.24KJ，故1molH₂S燃燒放熱586.16KJ，故熱化學方程式為：H₂S（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=SO₂（g）+H₂O（l）△H=-586.16 kJ•mol^-1，
故答案為：H₂S（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=SO₂（g）+H₂O（l）△H=-586.16 kJ•mol^-1；
II．（1）①NH₃•H₂O為弱堿，抑制了水的電離，溶液中氫氧根濃度小于c，對水的電離抑制程度很大；
②KHSO₃　在溶液中電離出氫離子顯酸性，抑制的水的電離，溶液中氫離子濃度遠小于c，對水的電離的抑制程度較小；
③KHCO₃在溶液中水解顯堿性，促進的水的電離；
所以三種溶液中水的電離程度由大到小排列為：③＞②＞①，
故答案為：③＞②＞①；
（2）由于NaHSO₃溶液中既存在電離平衡又存在水解平衡：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-、HSO₃^-+H₂O?OH^-+H₂SO₃，HSO₃^-的電離平衡程度大于其水解平衡程度，故溶液顯酸性，C（H⁺）大于C（OH^-），故答案為：＞；
III．（1）根據Al（OH）₃、Cu（OH）₂的溶度積常數，在25℃下，向濃度均為0.1mol•L^-1的AlCl₃和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，$\root{3}{\frac{1.1×1{0}^{-33}}{0.1}}$＜$\sqrt{\frac{2.2×1{0}^{-20}}{0.1}}$，所以加入相同的濃度的氨水，Al（OH）₃最先析出，
故答案為：Al（OH）₃；
（2）pH為3時，c（OH^-）=10^-11mol/L，則1.0mol FeSO₄溶液中c（Fe²⁺）×c²（OH^-）=10^-22＜8.0×10^-16，沒有沉淀生成，則c（Fe²⁺）=1.0mol/L，
由K_sp（Fe（OH）₃）=4.0×10^-38可知，c（Fe³⁺）=$\frac{4.0×1{0}^{-38}}{（1{0}^{-11}）^{3}}$mol/L=4×10^-5mol/L，則c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=1：4×10^-5=2.5×10⁴；
故答案為：2.5×10⁴．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫、弱電解質的電離平衡、難溶電解質的溶解平衡，側重于學生的分析、計算能力的考查，答題時注意把握溶度積的理解和運用，結合溶度積計算該題，題目難度中等．