制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中含硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl—和Fe3+。在实验室里，用“烂板液”制取ZnSO4·

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制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中含硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl^—和Fe³⁺。在实验室里，用“烂板液”制取ZnSO₄·7H₂O的过程如下：

（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N₂O，氧化剂与还原剂的物质的量之比是       。
（2）若步骤①的pH>12，则Zn(OH)₂溶解生成四羟基合锌酸钠。写出Zn(OH)₂被溶解的离子方程式                                                。
（3）滤液D中除了含有OH^—离子外，还含有的阴离子有             （填离子符号）。
（4）若滤液E的pH=4，c(Zn²⁺)=2mol·L^-1，c(Fe³⁺)=2.6×l0^-9mol·L^-1，能求得的溶度积是       （填选项）。
A.Ksp[Zn(OH)₂]    B.Ksp[Zn(OH)₂]和Ksp[Fe(OH)₃]    C.Ksp[Fe(OH)₃]
（5）步骤③要控制pH在一定范围。实验室用pH试纸测定溶液pH的方法是：                  　　。
（6）已知：①Fe(OH)₃(s)

Fe³⁺(aq)+3OH^-(aq) ； ΔH=" a" kJ•mol^-1
②H₂O(l)

H⁺(aq)+OH^-(aq) ；ΔH=" b" kJ•mol^-1
请写出Fe³⁺发生水解反应的热化学方程式：。
若①的溶度积常数为K_SP，②的离子积常数为K_W，Fe³⁺发生水解反应的平衡常数：
K= 。（用含K_SP、K_W的代数式表示）

答案

（1）1:2
（2）Zn(OH)₂+2OH^-=ZnO₂^2-+2H₂O
（3）Cl^-、NO₃^-
（4）C
（5）将pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒醮取待测点在试纸中间，待颜色变化稳定后与比色卡对比，读出读数
（6）Fe³⁺(aq) +3H₂O(l)

Fe(OH)₃(s) +3H⁺(aq) △H=(3b-a)kJ·mol^-1

解析

试题分析：（1）4Zn＋10HNO₃

4Zn(NO₃)₂＋N₂O＋5H₂O，HNO₃做氧化剂，但是10molHNO₃里面发生化合价改变只有2mol，Zn做还原剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比是1 ：2。
（2）偏铝酸钠在水溶液中都是以Na[Al(OH)₄]的形式存在，以前只不过是为了方便，把它简写成NaAlO₂。但它的实际组成还是Na[Al(OH)₄]。 NaAlO₂偏铝酸钠是简写，就像氢离子(H^＋)实际上是水合氢离子一样。[Zn(OH)₄]^－与此相类似。
（4）在一定条件下，难溶强电解质A_mB_n溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，叫作沉淀溶解平衡。这时，离子浓度的乘积为一常数，叫作溶度积，用K_sp表示。很明显，滤液E的pH=4时，Zn(OH)₂已经溶解，所以无法求得溶度积，而Fe(OH)₃是已沉淀形式存在，所以可以求得。
（6）由②×3－①即可得到Fe³⁺(aq) +3H₂O(l)

Fe(OH)₃(s) +3H⁺(aq) △H=(3b-a)kJ·mol^-1。
Ksp[Fe(OH)₃]=c(Fe³^＋)·c³(OH^－) K_W=c(OH^－)·c(H^＋)
Fe³⁺发生水解反应的平衡常数：K=

举一反三

已知2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484 kJ，且氧气中1 mol O===O键完全断裂时吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收能量为(　　)。

A．920 kJ

B．557 kJ

C．436 kJ

D．188 kJ

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下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（）

A．已知2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O（g）；△H＝－483.6 kJ· mol^—1则氢气的燃烧热为△H＝－241.8 kJ· mol^—1

B．已知C（石墨，s）＝C（金刚石，s）；△H＝+1.9kJ·mol^－1，可知石墨比金刚石更稳定

C．已知NaOH（ag）＋HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H₂O（l）；△H＝－57.4 kJ· mol^—1可知：含1mol CH₃COOH的溶液与含1mol NaOH的溶液混合，放出热量等于57.4 kJ

D．已知2C（s）＋2O₂（g）＝2CO₂（g）；△H₁ 2C（s）＋O₂（g）＝2CO（g）；△H₂，则△H₁＞△H₂

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研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）将CO₂与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
①已知：Fe₂O₃(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H₁=" +489.0" kJ·mol^－1
C(石墨) +CO₂(g) = 2CO(g)  △H₂=" +173.0" kJ·mol^－1
则CO还原Fe₂O₃(s)的热化学方程式为                                 。
②某含C、H、O三种元素的有机物A，经测定碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数13.14%，它可以作燃料电池（以KOH溶液为电解液）的原料，写出该电池的负极反应式                       。
（2）某实验将CO₂和H₂充入一定体积的密闭容器中，发生反应：
CO₂(g) +3H₂(g)

CH₃OH(g) +H₂O(g) △H =－49.0 kJ·mol^－1
回答问题：
①该反应的平衡常数表达式为                        。
②把0.5mol的CO₂和1.5mol的H₂充入2L的密闭容器中，半分钟后测得c（H₂）=0.15mol/L,用CH₃OH表示该反应的速率：v(CH₃OH)=
③如图，在反应体系中加入催化剂，反应速率增大,E₂的变化是         （填“增大”， “减小”或“不变”）

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研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
（1）将CO₂与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：Fe₂O₃(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H₁=" +489.0" kJ·mol^－¹
C(石墨) +CO₂(g) = 2CO(g) △H₂=" +172.5" kJ·mol^－¹
则CO还原Fe₂O₃(s)的热化学方程式为。
（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO₂转化为甲醇的热化学方程式
CO₂(g) +3H₂(g)

CH₃OH(g) +H₂O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO₂和H₂的混合气体(物质的量之比为1∶3)，加入恒容密闭容器中，发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH₃OH)与反应温度T的关系如图A所示，则该反应的ΔH 0（填“>”、“<”或“＝”）。

③在两种不同条件下发生反应，测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图B所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K_Ⅰ K_Ⅱ（填“>” 或“<”）。
（3）以CO₂为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH₂)₂]由CO₂和NH₃在一定条件下合成，其反应方程式为。当氨碳比

＝3，达平衡时CO₂的转化率为60%，则NH₃的平衡转化率为。
②用硫酸溶液作电解质进行电解，CO₂在电极上可转化为甲烷，该电极反应的方程式为。

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煤制备CH₄是一种有发展前景的新技术。
I. 煤炭气化并制备CH₄包括以下反应:
C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂ (g)    ΔH₁ = +131 kJ/mol
CO(g) + H₂O(g)=CO₂ (g)+ H₂(g)     ΔH ₂ = −41 kJ/mol
CO(g) + 3H₂ (g)=CH₄ (g)+ H₂O(g)    ΔH ₃ = −206 kJ/mol
(1)写出煤和气态水制备CH₄(产物还有CO₂)的热化学方程式                                   。
(2)煤转化为水煤气(CO和H₂)作为燃料和煤直接作为燃料相比，主要的优点有                    。
(3)写出甲烷—空气燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)中负极的电极反应式                      。
II. 对以上反应CO(g)  + H₂O(g)

CO₂ (g)+ H₂(g) ΔH ₂ = −41 kJ/mol，起始时在密闭容器中充入1.00 molCO和1.00 molH₂O，分别进行以下实验，探究影响平衡的因素（其它条件相同且不考虑任何副反应的影响）。实验条件如下表：

实验编号	容器体积/L	温度/°C
①	2.0	1200
②	2.0	1300
③	1.0	1200

(1)实验①中c(CO₂)随时间变化的关系见下图，请在答题卡的框图中，画出实验②和③中c(CO₂)随时间变化关系的预期结果示意图。

(2)在与实验①相同的条件下，起始时充入容器的物质的量：n(CO)=n(H₂O)=n(CO₂) =n( H₂)=1.00mol。通过计算，判断出反应进行的方向。（写出计算过程。）

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