Question

3．（1）膦（PH₃）是一種無色有劇毒的氣體，其還原能力比氨（NH₃）強(qiáng)，是一種強(qiáng)還原劑．某反應(yīng)體系中存在下列物質(zhì)：Cu、H₂SO₄、CuSO₄、PH₃、H₃PO₄、H₂O．回答下列問題：
①上述反應(yīng)體系中化學(xué)反應(yīng)方程式為PH₃+4CuSO₄+4H₂O=4Cu+H₃PO₄+4H₂SO₄；
②膦（PH₃）能和水發(fā)生微弱的化學(xué)反應(yīng)，其水溶液呈弱堿性，該反應(yīng)可用離子方程式表示為PH₃+H₂O=PH₄⁺+OH^-．
（2）生活污水中含大量細(xì)小的懸浮物，可加某些物質(zhì)使之聚集成較大的顆粒而沉淀．請你舉一種常見的能使生活污水中懸浮物聚沉的物質(zhì)，其化學(xué)式為KAl（SO₄）₂.12H₂O．
（3）用CH₄催化還原NO_X可以消除氮氧化物的污染．例如
CH₄（g）+4NO₂（g） 4NO（g）+CO₂ （g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ•mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂
若1mol CH₄還原NO₂至N₂，整個過程中放出的熱量為867kJ，則△H₂=-1160kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）①PH₃作還原劑，在反應(yīng)中失電子生成H₃PO₄，則CuSO₄在反應(yīng)中得電子生成Cu，根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式；
②根據(jù)氨氣溶于水呈堿性的原因分析PH₃ 和水反應(yīng)溶液呈堿性的原因；
（2）明礬溶于水后水解生成的氫氧化鋁具有吸附性，能凈水；
（3）CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂ （g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ•mol^-1①
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂ ②，
將方程式①+②得2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O，△H=△H₁+△H₂根據(jù)甲烷和反應(yīng)熱之間的關(guān)系式計(jì)算△H₂ ．

解答 解：（1）①PH₃作還原劑，在反應(yīng)中失電子生成H₃PO₄，則CuSO₄在反應(yīng)中得電子生成Cu，所以該反應(yīng)的方程式為PH₃+4CuSO₄+4H₂O=4Cu+H₃PO₄+4H₂SO₄，
故答案為：PH₃+4CuSO₄+4H₂O=4Cu+H₃PO₄+4H₂SO₄；
②PH₃ 和水電離出的氫離子反應(yīng)，導(dǎo)致氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，溶液呈堿性，離子方程式為：PH₃+H₂O=PH₄⁺+OH^-，
故答案為：PH₃+H₂O=PH₄⁺+OH^-；
（2）明礬溶于水后水解生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體具有吸附性，所以能凈水，明礬的化學(xué)式為：KAl（SO₄）₂.12H₂O，
故答案為：KAl（SO₄）₂.12H₂O；
（3）CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂ （g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ•mol^-1①
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂ ②，
將方程式①+②得2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O，△H=△H₁+△H₂
設(shè)②中1mol甲烷完全反應(yīng)放出的熱量為x，
2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O，△H=△H₁+△H₂
2mol                                          574kJ+x
1mol                                           867kJ 
x=$\frac{867KJ×2mol}{1mol}$=1160kJ，
所以△H₂=-1160kJ/mol，
故答案為：-1160kJ/mol．

點(diǎn)評 本題涉及反應(yīng)熱的計(jì)算、氧化還原反應(yīng)等知識點(diǎn)，反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算中注意蓋斯定律的靈活運(yùn)用，難度不大．