Question

據《遼沈晚報》報道，今年冬天，一旦出現大氣嚴重污染的天氣，沈陽市有可能建議政府機關、企事業單位根據實際情況實行員工休假或彈性工作制。大氣含有的CO、氮氧化物、SO₂、煙塵等污染是導致霧霾天氣的原因之一，化學反應原理是減少和控制霧霾天氣的理論依據。
（1）CO₂經常用氫氧化鈉來吸收，現有0.4molCO₂，若用200ml 3mol/LNaOH溶液將其完全吸收，溶液中離子濃度由大到小的順序為：                           
（2） CO可制做燃料電池，以KOH溶液作電解質，向兩極分別充入CO和空氣，工作過程中，，負極反應方程式為：___________________。
（3） 利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常溫下將SO₂轉化為SO₄^2－，從而實現對SO₂的處理(總反應為2SO₂+O₂+2H₂O＝2H₂SO₄)。已知，含SO₂的廢氣通入含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液時，其中一個反應的離子方程式為4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ ＝4Fe³⁺ + 2H₂O，則另一反應的離子方程式為                              ；
（4）CO₂在自然界循環時可與CaCO₃反應，CaCO₃是一種難溶物質，其Ksp=2.8×10^—9。CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，現將等體積的CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^—4mo1/L ，則生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小濃度為              。
（5）已知在常溫常壓下：
①CH₃OH(l)+O₂(g)= CO(g)+2H₂O(g) △H=" -359.8" kJ·mol^－1
② 2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g) ?△H=" -556.0" kJ·mol^－1
③ H₂O(g)=H₂O(l)?△H=" -44.0" kJ·mol^－1
寫出體現甲醇燃燒熱的熱化學方程式                                      。

Answer 1

（1）c(Na⁺) > c(HCO₃^-) > c(CO₃^2-) > c(OH^-) > c(H⁺)
（2）CO+4OH^—-2e^-=CO₃^2-+2H₂O(2分)
（3）2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺
（4）5．6×10^—5mo1/L 
（5）CH₃OH(l)+3/2O₂(g) = CO₂(g)+2H₂O(l) △H=" -725.8" kJ·mol^－1

試題分析：（1）根據CO₂和NaOH之間反應的定量關系判斷。當二者按照1：1反應時，產物是碳酸氫鈉，按照1：2反應，產物是碳酸鈉；0.4molCO₂和200mL 3mol/L NaOH溶液混合，二者的物質的量之比是2：3，所的溶液是等濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合液，在混合物液中碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子的水解程度，所以c（CO₃^2-）＜c（HCO₃^-），強堿弱酸鹽水解顯堿性，所以c（OH^-）＞c（H⁺），鹽類水解一般是微弱的，所以c（CO₃^2-）＞c（OH^-），即c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；（2）CO可制做燃料電池，以KOH溶液作電解質，向兩極分別充入CO和空氣，工作過程中，CO發生氧化反應，作原電池的負極，該電極生成的二氧化碳與KOH溶液反應生成碳酸鉀和水，電極反應式為：CO+4OH^—-2e^-=CO₃^2-+2H₂O；（3）根據催化劑相關知識解答。催化劑通過參與反應改變反應歷程，改變反應的活化能來改變化學反應速率，而本身的質量和化學性質不變。反應中包括催化劑參與反應的過程和催化劑的再生過程。 利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常溫下將SO₂轉化為SO₄^2－，利用總反應2SO₂+O₂+2H₂O＝2H₂SO₄減去4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ ＝4Fe³⁺ + 2H₂O得另一反應的離子方程式為 2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺；（4）Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mol/L，等體積混合后溶液中
c（CO₃^2-）為1×10^-4mol/L，根據Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）=2.8×10^-9可知，c（Ca²⁺）=2.8×10^-5mol/L，原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍，故原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為5.6×10^-5mol/L；（5）已知在常溫常壓下：①CH₃OH(l)+O₂(g)= CO(g)+2H₂O(g) △H=" -359.8" kJ·mol^－1② 2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g) ?△H=" -556.0" kJ·mol^－1③ H₂O(g)=H₂O(l)? △H=" -44.0" kJ·mol^－1，根據蓋斯定律：①+②×1/2+③×2得體現甲醇燃燒熱的熱化學方程式 CH₃OH(l)+3/2O₂(g) = CO₂(g)+2H₂O(l) △H=" -725.8" kJ·mol^－1。