Question

10．硫和铁的各种化合物在日常生活中有着广泛应用，请结合所学知识回答下列问题：
Ⅰ、（1）已知1g H₂S气体完全燃烧，生成液态水和二氧化硫气体，放出17.24kJ热量，请写出H₂S气体燃烧热的热化学方式：H₂S（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=SO₂（g）+H₂O（l）△H=-586.16 kJ•mol^-1．
Ⅱ、已知常温下在NaHSO₃溶液中c（H₂SO₃ ）＜c（SO₃^2-） 且H₂SO₃ 的电离平衡常数为：K₁=1.5×10^-2   K₂=1.1×10^-7；氨水的电离平衡常数为K=1.8×10^-2；
（1）则等物质的量浓度的下列三种溶液：①NH₃•H₂O  ②KHSO₃　③KHCO₃溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为③＞②＞①
（2）0.1mol•L^-1的NaHSO₃溶液中C（H⁺）＞C（OH^-）（“＞”、“＜”或“=”）：
Ⅲ、已知25℃时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，向浓度均为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（填化学式）．
（2）向1.0mol Fe₂（SO₄）₃和1.0mol FeSO₄的1L酸性混合溶液中通入NH₃，至该溶液的PH为3时，所得溶液中c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=2.5×10⁴．

Answer 1

分析 I．热化学方程式的书写，需要注意的有：物质的状态、反应热的数值与单位，反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比，据此解答；
II．（1）酸溶液和碱溶液抑制了水的电离；能够水解的盐溶液促进了水的电离，水解程度越大，水的电离程度越大；
（2）NaHSO₃溶液中存在反应：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-、HSO₃^-+H₂O?OH^-+H₂SO₃，且电离程度大于水解；
III．（1）物质的溶度积越小，越易形成沉淀；
（2）pH为3时，c（OH^-）=10^-11mol/L，结合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）计算c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）．

解答 解：I．1gH₂S的物质的量为n=$\frac{m}{M}$=$\frac{1g}{34g/mol}$=$\frac{1}{34}$mol，燃烧生成液态水和二氧化硫气体时放热17.24KJ，故1molH₂S燃烧放热586.16KJ，故热化学方程式为：H₂S（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=SO₂（g）+H₂O（l）△H=-586.16 kJ•mol^-1，
故答案为：H₂S（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=SO₂（g）+H₂O（l）△H=-586.16 kJ•mol^-1；
II．（1）①NH₃•H₂O为弱碱，抑制了水的电离，溶液中氢氧根浓度小于c，对水的电离抑制程度很大；
②KHSO₃　在溶液中电离出氢离子显酸性，抑制的水的电离，溶液中氢离子浓度远小于c，对水的电离的抑制程度较小；
③KHCO₃在溶液中水解显碱性，促进的水的电离；
所以三种溶液中水的电离程度由大到小排列为：③＞②＞①，
故答案为：③＞②＞①；
（2）由于NaHSO₃溶液中既存在电离平衡又存在水解平衡：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-、HSO₃^-+H₂O?OH^-+H₂SO₃，HSO₃^-的电离平衡程度大于其水解平衡程度，故溶液显酸性，C（H⁺）大于C（OH^-），故答案为：＞；
III．（1）根据Al（OH）₃、Cu（OH）₂的溶度积常数，在25℃下，向浓度均为0.1mol•L^-1的AlCl₃和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，$\root{3}{\frac{1.1×1{0}^{-33}}{0.1}}$＜$\sqrt{\frac{2.2×1{0}^{-20}}{0.1}}$，所以加入相同的浓度的氨水，Al（OH）₃最先析出，
故答案为：Al（OH）₃；
（2）pH为3时，c（OH^-）=10^-11mol/L，则1.0mol FeSO₄溶液中c（Fe²⁺）×c²（OH^-）=10^-22＜8.0×10^-16，没有沉淀生成，则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，则c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=1：4×10^-5=2.5×10⁴；
故答案为：2.5×10⁴．

点评 本题考查了热化学方程式的书写、弱电解质的电离平衡、难溶电解质的溶解平衡，侧重于学生的分析、计算能力的考查，答题时注意把握溶度积的理解和运用，结合溶度积计算该题，题目难度中等．