Question

15．（1）纯水中c（H⁺）=5.0×10^-7mol/L，则此时纯水中的c（OH^-）=5.0×10^-7mol/L
若温度不变，滴入稀硫酸使c（H⁺）=5.0×10^-3mol/L，则c（OH^-）=5.0×10^-11mol/L
（2）在CH₃COONa的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是：c（ Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（ OH^-）＞c（H⁺）
（3）明矾的水溶液显酸性，其原因是（用离子方程式表示）：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺
（4）在25℃、101kPa下，0.5mol的甲醇（CH₃OH）完全燃烧生成CO₂和液态水时放出352kJ   的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：CH₃OH （l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O （l）△H=-704 kJ•mol^-1
（5）1L 1mol•L^-1 H₂SO₄溶液与2L 1mol•L^-1 NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ热量，则表示中和热的热化学方程式为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol
（6）已知：①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
则N₂H₄与NO₂完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根据纯水中c（OH^-）=c（H⁺），溶液显示中性进行分析；
根据该温度下纯水中氢离子浓度和氢氧根离子浓度，计算出水的离子积，根据水的离子积计算出溶液中氢氧根离子的浓度，酸性溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度；
（2）醋酸钠溶液中，醋酸根离子部分水解，溶液呈碱性，则c（ OH^-）＞c（H⁺），再结合电荷守恒判断钠离子和醋酸根离子浓度大小；
（3）明矾溶于水发生水解，铝离子水解生成氢氧化铝和硫酸；
（4）0.5mol的甲醇（CH₃OH）完全燃烧生成CO₂和液态水时放出352kJ的热量，则1mol的甲醇（CH₃OH）完全燃烧生成CO₂和液态水时放出704kJ的热量；
（5）根据中和热的定义计算反应热；
（6）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式．

解答 解：（1）纯水显示中性，c（OH^-）=c（H⁺）=5.0×10^-7mol/L；
此温度下，水的离子积为：K_w=5.0×10^-7×5.0×10^-7=2.5×10^-13，
溶液中氢离子浓度c（H⁺）=5.0×10^-3mol/L，c（OH^-）=$\frac{2.5×1{0}^{-13}}{5.0×1{0}^{-3}}$mol/L=5.0×10^-11 mol/L，
酸性溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度，由水电离出的c（H⁺）=5.0×10^-11 mol/L，故答案为：5.0×10^-7mol/L；5.0×10^-11mol/L；
（2）在CH₃COONa的溶液中，醋酸根离子部分水解，溶液显示碱性，则c（ OH^-）＞c（H⁺），根据电荷守恒可知：c（ Na⁺）＞c（CH₃COO^-），水解很弱，则溶液中离子浓度大小为：c（ Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（ OH^-）＞c（H⁺）；
（3）明矾溶于水发生水解，铝离子水解生成氢氧化铝和硫酸，反应的离子方程式为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（4）0.5mol的甲醇（CH₃OH）完全燃烧生成CO₂和液态水时放出352kJ的热量，则1mol的甲醇（CH₃OH）完全燃烧生成CO₂和液态水时放出704kJ的热量，热化学反应方程式为：CH₃OH （l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O （l）△H=-704 kJ•mol^-1，故答案为：CH₃OH （l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O （l）△H=-704 kJ•mol^-1；
（5）1L1mol/LH₂SO₄溶液与2L1mol/LNaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，则生成1mol水放出57.3kJ的热量，
反应的热化学方程式为$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol，故答案为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol；
（6）已知①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7KJ/mol，
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534KJ/mol，
依据盖斯定律②×2-①得到肼与NO₂完全反应的热化学方程式：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7KJ/mol；故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7KJ/mol．

点评 本题考查了水的离子积常数的有关计算，注意水的离子积常数只与温度有关，与溶液的酸碱性无关，为易错点．