Question

3．回答下列問題：
（1）為了減少空氣中SO₂的排放，常采取的措施有：
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料．
已知：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₁=-d kJ•mol^-1
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂=-e kJ•mol^-1
C燃燒熱為  f kJ•mol^-1（d、e、f 均大于0）
寫出CO與水蒸氣反應(yīng)生成CO₂和H₂的熱化學(xué)方程式：CO（g）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=（0.5d+0.5e-f）kJ•mol^-1．
②將含SO₂的煙氣通過洗滌劑Y，再加入稀硫酸，既可以回收SO₂，同時(shí)又可以得到化肥，上述洗滌劑Y可以是ce（填序號(hào)）
a．Ca（OH）₂      b．CaCl₂ c．K₂CO₃       d．NaHSO₃e．NH₃•H₂O
（2）鹵素互化物BrF₃是強(qiáng)氧化劑，遇水發(fā)生水解反應(yīng)，用下列化學(xué)方程式表示：
3BrF₃+5H₂O═HBrO₃+Br₂+9HF+O₂，若反應(yīng)中有5mol水發(fā)生氧化反應(yīng)，則被水還原的BrF₃的物質(zhì)的量是$\frac{10}{3}$mol
（3）磷酸（H₃PO₄）在水溶液中各種存在形式物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ隨pH的變化曲線如圖1：

①向Na₃PO₄溶液中滴入稀鹽酸后，pH從5降低到0的過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為H₂PO₄^-+H⁺=H₃PO₄．
②從圖中推斷：NaH₂PO₄和Na₃PO₄兩鹽不能在同一溶液中大量共存（填寫“能”或者“不能”）．
（4）二茂鐵是一種金屬有機(jī)配合物，是燃料油的添加劑，高溫潤滑劑等．二茂鐵中配離子為C₅H₅^-，其對(duì)應(yīng)的環(huán)狀分子C₅H₆的核磁共振氫譜為圖2中的a，C₅H₆與Br₂ 1：1加成后產(chǎn)物有M、N兩種，M的核磁共振氫譜為圖2中的b，寫出環(huán)狀分子C₅H₆的結(jié)構(gòu)簡式；分子N中含有2個(gè)手性碳原子．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算；
②二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和堿液反應(yīng)，亞硫酸酸性大于碳酸，所以能和可溶性碳酸鹽反應(yīng)；
（2）3BrF₃+5H₂O═HBrO₃+Br₂+9HF+O₂中，Br元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?5價(jià)、-1價(jià)，部分O元素化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià)，該反應(yīng)中有2mol水作還原劑，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算被水還原的BrF₃的物質(zhì)的量；
（3）①溶液中H₂PO₄^-濃度減小、H₃PO₄濃度增大，據(jù)此書寫離子方程式；  
②根據(jù)溶液中存在的離子與溶液pH的關(guān)系判斷；
（4）C₅H₆的核磁共振氫譜有3個(gè)吸收峰，說明含有三類H原子，該分子不飽和度=$\frac{5×2+2-6}{2}$=3，說明含有兩個(gè)碳碳雙鍵，且符合條件的該物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式為，C₅H₆與Br₂ 1：1加成后產(chǎn)物有M、N兩種，M的核磁共振氫譜有3種H原子，所以該物質(zhì)發(fā)生1，3加成，N是該物質(zhì)發(fā)生1，2加成得到的產(chǎn)物．

解答 解：（1）①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₁=-d kJ•mol^-1①
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂=-e kJ•mol^-1②
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃=-f kJ•mol^-1③
將方程式$\frac{①+②}{2}$得CO（g）+H₂O（g）=CO （g）+H₂（g）△H=（0.5d+0.5e-f）kJ•mol^-1，
故答案為：CO（g）+H₂O（g）=CO （g）+H₂（g）△H=（0.5d+0.5e-f）kJ•mol^-1；
②二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和堿液反應(yīng)，亞硫酸酸性大于碳酸，所以能和可溶性碳酸鹽反應(yīng)，加入稀硫酸后能得到二氧化硫且得到化肥，故選ce；
（2）3BrF₃+5H₂O═HBrO₃+Br₂+9HF+O₂中，Br元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?5價(jià)、-1價(jià)，部分O元素化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià)，該反應(yīng)中有5mol水作還原劑，水失去電子的物質(zhì)的量=5mol×（2-0）=10mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得被水還原的BrF₃的物質(zhì)的量=$\frac{10mol}{3-0}$=$\frac{10}{3}$mol，故答案為：$\frac{10}{3}$；
（3）①根據(jù)圖象知，pH從5轉(zhuǎn)化為0時(shí)，溶液中H₂PO₄^-濃度減小、H₃PO₄濃度增大，離子反應(yīng)方程式為H₂PO₄^-+H⁺=H₃PO₄，故答案為：H₂PO₄^-+H⁺=H₃PO₄；
②根據(jù)圖知，H₂PO₄^-存在的pH范圍為0～10、PO₄^3-存在的pH＞10，所以二者不能共存，故答案為：不能；
（4）C₅H₆的核磁共振氫譜有3個(gè)吸收峰，說明含有三類H原子，該分子不飽和度=$\frac{5×2+2-6}{2}$=3，說明含有兩個(gè)碳碳雙鍵，且符合條件的該物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式為，C₅H₆與Br₂ 1：1加成后產(chǎn)物有M、N兩種，M的核磁共振氫譜有3種H原子，所以該物質(zhì)發(fā)生1，3加成，N是該物質(zhì)發(fā)生1，2加成得到的產(chǎn)物，連接溴原子的C原子為手性碳原子，所以有兩個(gè)，故答案為：；2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及存在離子與pH的關(guān)系、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算、蓋斯定律等知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)考查學(xué)生分析圖象、解答問題能力，難點(diǎn)是（2）題計(jì)算，注意水和BrF₃中元素化合價(jià)變化，為易錯(cuò)點(diǎn)．