Question

Ⅰ．某溶液中僅含如表離子中的5種離子（不考慮水的電離及離子的水解），且各離子的物質(zhì)的量均相等都為0.0lmol．

陰離子	SO42-、NO3-、Cl-
陽離子	Fe3+、Fe2+、NH4+、Cu2+、Al3+

①若向原溶液中加入KSCN溶液，無明顯變化．
②若向原溶液中加入過量的鹽酸，有氣體生成．溶液中陰離子種類不變．
③若向原溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．
試回答下列問題：
（1）若先向原溶液中先加入過量的鹽酸，再加入KSCN溶液，現(xiàn)象是

 

．該過程中涉及的離子方程式有

 

、

 

．
（2）向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、灼燒，最終所得固體為

 

（寫化學(xué)式）．
（3）向原溶液中加入足量鹽酸后，用排水法收集所產(chǎn)生的氣體并使氣體恰好充滿容器，將容器倒置于水槽中，再向容器中通入

 

mLO₂（氣體體積均指標準狀況），能使溶液充滿該容器．
Ⅱ．a(chǎn) mol Cu₂S和b mol FeS投入到v L c mol/L的稀硝酸中；充分反應(yīng)，生成NO氣體，所得澄清溶液可以看作Cu（NO₃）₂、Fe（NO₃）₃和H₂SO₄的混合溶液，則反應(yīng)中未被還原的硝酸的物質(zhì)的量為

 

mol（用同時含有a、b、v、c的表達式表示）．
Ⅲ．已知CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=a kJ/mol，欲計算反應(yīng)CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）的焓變△H₂，則還需要查找某反應(yīng)的焓變△H₃，當反應(yīng)中各物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)之比為最簡整數(shù)比時△H₃=b kJ/mol，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

．據(jù)此計算出△H₂=

 

kJ/mol（用含a和b的式子表示）．

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,有關(guān)反應(yīng)熱的計算,熱化學(xué)方程式,氧化還原反應(yīng)的計算,常見陰離子的檢驗

專題：離子反應(yīng)專題,化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：Ⅰ①若向溶液中加入KSCN溶液，無明顯變化，說明原溶液中不含F(xiàn)e³⁺；
②若向溶液中加入過量的鹽酸，有氣體生成，溶液中陰離子種類不變，說明原溶液中含有Cl^-，該氣體只能是NO，說明含有具有氧化性的NO₃^-和還原性的Fe²⁺；
③若向溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明原溶液中含有SO₄^2-，各離子的物質(zhì)的量均為0.01mol，根據(jù)電荷守恒可知還應(yīng)含有Cu²⁺；
若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾，洗滌，灼燒至恒重，得到的固體是氧化鐵和氧化銅，根據(jù)反應(yīng)3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O的離子方程式
計算NO的物質(zhì)的量，根據(jù)4NO+3O₂ +2H₂O=4HNO₃計算所需氧氣體積．
Ⅱ除去生成一氧化氮的硝酸就是未被還原的硝酸，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒計算被還原的硝酸，硝酸總量-被還原的硝酸=未被還原的硝酸；
Ⅲ根據(jù)蓋斯定律解答．

解答： 解：Ⅰ若向溶液中加入KSCN溶液，無明顯變化，說明原溶液中不含F(xiàn)e³⁺；若向溶液中加入過量的鹽酸，有氣體生成，溶液中陰離子種類不變，說明原溶液中含有Cl^-，該氣體只能是NO，說明含有具有氧化性的NO₃^-和還原性的Fe²⁺，若向溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明原溶液中含有SO₄^2-，各離子的物質(zhì)的量均為0.01mol，根據(jù)電荷守恒可知還應(yīng)含有Cu²⁺，所以原溶液中所含陽離子是Fe²⁺、Cu²⁺；陰離子是NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-，
（1）原溶液中存在硝酸根離子和亞鐵離子，加入鹽酸后硝酸根離子具有強氧化性，能夠?qū)�亞鐵離子氧化成鐵離子，滴入硫氰化鉀后溶液呈血紅色，反應(yīng)的離子方程式分別為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃
故答案為：溶液呈血紅色；3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（2）若向原溶液中加入足量NaOH溶液，生成氫氧化鐵和氫氧化銅沉淀，充分反應(yīng)后靜置一段時間，過濾、洗滌、灼燒，最后得到的固體為氧化鐵和氧化銅，
故答案為：Fe₂O₃、CuO；
（3）3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O
     3mol     1mol      1mol
    0.01mol             n（NO）
n（NO）=

0.01

3

mol，
4NO+3O₂ +2H₂O=4HNO₃
4mol     3mol        

0.01

3

mol n（O₂）     
n（O₂）=

0.01

3

mol×

3

4

=

0.01

4

mol，
V（O₂）=

0.01

4

mol×22.4×1000mL/mol=56mL，
故答案為：56；
Ⅱa mol Cu₂S和b mol FeS生成Fe（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂和H₂SO₄失去的電子數(shù)=a[2×（2-1）+6-（-2））]+bmol[（3-2）+6-（-2））]=（10a+9b）mol，氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等，所以硝酸得到（10a+9b）mol電子生成一氧化氮，一個硝酸分子得到3個電子生成NO，所以被還原的硝酸的物質(zhì)的量=

10a+9b

3

mol，未被還原的硝酸的物質(zhì)的量=（Vc-

10a+9b

3

）mol
故答案為：Vc-

10a+9b

3

；
Ⅲ已知反應(yīng) CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=a kJ/mol ①
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H₂ ②
根據(jù)蓋斯定律可知，將

①-②

2

可得：
N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₃=

△H1-△H2

2

=bkJ/mol
而△H₁=a kJ/mol，故可解得△H₂=（ a-2b）kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₃=bkJ/mol；a-2b．

點評：本題考查了常見離子的檢驗方法、氧化還原反應(yīng)的計算、蓋斯定律的應(yīng)用等，題目難度中等，注意掌握常見離子的性質(zhì)及檢驗方法，注意本題要結(jié)合原子守恒和得失電子守恒進行分析解答．