Question

7．（1）到目前為止，由化學能轉變的熱能或電能仍然是人類使用的最主要的能源．在25℃、101kPa下，16g的甲醇（CH₃OH）完全燃燒生成CO₂和液態水時放出352kJ的熱量，則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g+2H₂O （l）△H=-704 KJ/mol．
（2）銅單質及其化合物在工業生產和科研中有重要作用．現用氯化銅晶體（CuCl₂•2H₂O，含氯化亞鐵雜質）制取純凈的CuCl₂•2H₂O．先將其制成水溶液，后按如圖步驟進行提純：

已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時的pH見表

金屬離子	Fe3+	Fe2+	Cu2+
氫氧化物開始沉淀時的pH	1.9	7.0	4.7
氫氧化物完全沉淀時的pH	3.2	9.0	6.7

請回答下列問題：
①現有氧化劑NaClO、H₂O₂、KMnO₄，X加哪種好？H₂O₂好，不引入雜質離子；該反應的離子方程式為H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O．
②溶液II中除Cu²⁺外，還有Fe³⁺金屬離子，如何檢驗其存在取少量溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液．變為血紅色，則說明有Fe³⁺，若溶液不變為血紅色則說明沒有Fe³⁺．
③物質Y不能為下列的ef
a．CuO  b．Cu（OH）₂  c．CuCO₃ d．Cu₂（OH）₂CO₃ e．CaO   f．NaOH
④若向溶液Ⅱ中加入碳酸鈣，產生的現象是碳酸鈣溶解，產生氣泡和紅褐色沉淀．

Answer 1

分析 （1）依據燃燒熱概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，題干所給量計算32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態水放熱，結合熱化學方程式書寫方法，標注物質聚集狀態和對應焓變；
（2）①加入氧化劑的目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，同時不能引入新的雜質，H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2 Fe³⁺+2H₂O，產物是水不引入新的雜質；
②溶液II中除Cu²⁺外還含有H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2 Fe³⁺+2H₂O生成的Fe³⁺，用KSCN溶液檢測其是否存在；
③加入的物質Y可調節，使Fe³⁺全部沉淀，同時不引進新雜質；
④碳酸鈣與溶液Ⅱ中的氫離子反應生成二氧化碳氣體，同時反應增大了溶液的PH值使得Fe³⁺形成沉淀．

解答 解：（1）在25℃、101kPa下，16g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態水時放熱352kJ．32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態水放出熱量為704KJ；則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g+2H₂O （l）△H=-704 KJ/mol，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g+2H₂O （l）△H=-704 KJ/mol；
（2）①加入氧化劑的目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，過氧化氫氧化亞鐵離子的離子方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，由于產物是水，不引入新的雜質，因此氧化劑選擇過氧化氫，
故答案為：H₂O₂好，不引入雜質離子；H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
②溶液II中除Cu²⁺外還含有H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O生成的Fe³⁺，取試管少量溶液Ⅱ，滴加KSCN溶液，溶液若變紅色，證明溶液Ⅱ含有Fe³⁺，若溶液不變紅色，則證明不含Fe³⁺，
故答案為：Fe³⁺；取少量溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，證明含Fe³⁺．若溶液不變紅色，則證明不含Fe³⁺；
③加入的物質Y可調節，使Fe³⁺全部沉淀，同時不引進新雜質，所以可以用Cu（OH）₂、CuCO₃、CuO、Cu₂（OH）₂CO₃等，若用CaO、NaOH均引入新的雜質離子，
故答案為：ef；
④碳酸鈣與溶液Ⅱ中的氫離子反應生成二氧化碳氣體，因此會產生氣泡，同時反應增大了溶液的pH值使得Fe³⁺形成紅褐色的氫氧化鐵沉淀，
故答案為：碳酸鈣溶解，產生氣泡和紅褐色沉淀．

點評 本題考查了熱化學方程式和蓋斯定律的計算應用，物質性質的理解和掌握是解題關鍵，題目難度中等．