Question

（共12分）

（1）以CO₂為碳源制取低碳有機物一直是化學(xué)領(lǐng)域的研究熱點，CO₂加氫制取低碳醇的反應(yīng)如下：

反應(yīng)I：CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g) △H=－49.0kJ/mol

反應(yīng)II：2CO₂(g)+6H₂(g)=CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) △H=－173.6kJ/mol

寫出由CH₃OH(g)合成CH₃CH₂OH(g)的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______________

（2）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是鐵的一種重要化合物，具有極強的氧化性

①電解法是工業(yè)上制備K₂FeO₄的一種方法。以鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽極溶液中加入KOH。電解時陽極發(fā)生反應(yīng)生成FeO₄^2-，該電極反應(yīng)式為_________________

②與MnO₂—Zn電池類似，K₂FeO₄—Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作正極材料，其電極反應(yīng)式為FeO₄^2-+3e^-+4H₂O=Fe(OH)₃+5OH^-，則該電池總反應(yīng)的離子方程式為__________________

（3）amol FeS與bmol FeO投入到VL、C mol/L的硝酸溶液中充分反應(yīng)產(chǎn)生NO氣體，所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO₃)₃、H₂SO₄的混合液，則反應(yīng)中未被還原的硝酸可能為_____

①（a+b）×63g                  ②（a+b）×189g       ③（a+b）mol              ④VC－mol

 

Answer 1

【答案】

（1）2CH₃OH(g)=CH₃CH₂OH(g)+H₂O(g) △H= -75.6kJ/mol

（2）①Fe－6e^- +8OH^- = FeO₄^2- + 4H₂O

②3Zn + 2FeO₄^2- + 8H₂O = 2Fe(OH) ₃ + 3Zn(OH)₂ + 4OH^-

（3）②④

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律可知：②-2×①得到目標(biāo)反應(yīng)，所以由CH₃OH(g)合成CH₃CH₂OH(g)的熱化學(xué)方程式為：2CH₃OH(g)=CH₃CH₂OH(g)+H₂O(g) △H= -75.6kJ/mol。

（2）①鐵做陽極，則鐵失電子，所以電極反應(yīng)為Fe－6e^- +8OH^- = FeO₄^2- + 4H₂O

②Zn為負極，所以負極的電極反應(yīng)為Zn－2e^-+2OH^-= Zn(OH)₂，所以總的離子方程式為3Zn + 2FeO₄^2- + 8H₂O = 2Fe(OH) ₃ + 3Zn(OH)₂ + 4OH^-。

③未被反應(yīng)的硝酸就是溶液中的NO₃^-，因為反應(yīng)后的溶液可以看作是Fe(NO₃)₃、H₂SO₄的混合液，所以溶液中的NO₃^-可以根據(jù)Fe³⁺的量來計算，即3(a+b)mol×63g/mol=(a+b)×189g；還可以根據(jù)硝酸的量計算，硝酸在整個反應(yīng)中一部分做氧化劑轉(zhuǎn)變?yōu)镹O，一部分未被還原以NO₃^-的形式存在于溶液中，根據(jù)得失電子數(shù)相等可求出n(NO)==，所以NO₃^-的量為VC-。

考點：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、原電池、電解池、硝酸的計算

點評：本題綜合性強，難度較大，主要考查學(xué)生分析問題的能力，屬于高考熱點習(xí)題。