Question

（1）某溫度（t℃）時，測得0.01mol?L^-1 的NaOH溶液的pH=13，請回答下列問題：①該溫度下水的Kw=

 

（2）蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義．有些反應的反應熱雖然無法直接測得但可通過間接的方法測定．現(xiàn)根據下列3個熱化學反應方程式：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol
寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO₂氣體的熱化學反應方程式：

 

（3）已知25°C時Ksp（Mg（OH）₂）=1.8×10^-11，為除去某食鹽溶液中的Mg²⁺，可用NaOH為除雜試劑，當控制溶液pH=12時，可確保Mg²⁺除盡，此時溶液中Mg²⁺的物質的量濃度為

 

mol?L^-1．

Answer 1

考點：水的電離,熱化學方程式,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）依據溶液PH計算水電離出的氫離子濃度，結合溶液中離子積常數(shù)計算方法計算得到；
（2）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；
（3）沉淀完全后的溶液中存在沉淀溶解平衡，依據溶度積常數(shù)計算．

解答： 解：（1）某溫度（t℃）時，測得0.01mol?L^-1 的NaOH溶液的pH=13，溶液中水電離出的氫離子濃度c（H⁺）=10^-13mol/L，溶液中氫氧根離子濃度c（OH^-）=0.01mol/L，該溫度下水的Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=1.0×10^-15mol/L，
故答案為：1.0×10^-15mol/L；
（2）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol
依據蓋斯定律計算，（①×3-③×2+②）×

1

6

，得到CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO₂氣體的熱化學反應方程式為：CO（g）+FeO（s）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol；
故答案為：CO（g）+FeO（s）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol；
（3）已知25°C時Ksp（Mg（OH）₂）=1.8×10^-11，當控制溶液pH=12時，可確保Mg²⁺除盡，此時溶液中Mg²⁺的物質的量濃度依據溶度積常數(shù)計算，c（OH^-）=

10-14

10-12

=10^-2mol/L，Ksp（Mg（OH）₂）=c（Mg²⁺）×c²（OH^-）=1.8×10^-11，c（Mg²⁺）=

1.8×10-11

(10-2)2

=1.8×10^-7 mol?L^-1 ；
故答案為：1.8×10^-7 ．

點評：本題考查了水的離子積常數(shù)、溶度積常數(shù)計算分析，熱化學方程式書寫和蓋斯定律計算應用，掌握基礎是關鍵，題目較簡單．