Question

【題目】（1）氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點。

已知:CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1

CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1

2H2S(g)＝2H2(g)+S2(g) ΔH=+169.8 kJ·mol-1

以甲烷為原料制取氫氣是工業上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式為 。

（2）Na2S的水溶液洗患處可以用來治療由一種小芥蟲在皮膚內生活引起的皮膚病，而且用熱水配制的Na2S溶液治療效果更好。請說明原因 ，并寫出有關的化學方程式 。

（3）某自來水中含有Ca2＋、Mg2＋、Na+、K+、HCO、SO、Cl－，長期燒煮上述自來水會在鍋爐內形成水垢。鍋爐水垢不僅耗費燃料，而且有燒壞鍋爐的危險，因此要定期清除鍋爐水垢。

已知部分物質20 ℃時的溶解度數據：

物質	Mg(OH)2	CaCO3	MgCO3	Ca(OH)2	CaSO4	MgSO4
溶解度/(g/100 g H2O)	9.0×10-4	1.5×10-3	1.0×10-2	1.7×10-1	2.1×10-1	26.7

①請用化學方程式表示鍋爐中的水垢含有Mg(OH)2的原因：______________________。

②鍋爐中的水垢所含有的CaSO4不能直接用酸除去，需要加入試劑X，使其轉化為易溶于鹽酸的物質Y而除去。試劑X是________(填序號)。

A.食醋 B.氯化鋇 C.碳酸鈉 D.碳酸氫鈉

CaSO4能轉化為物質Y的原因是(用文字敘述) _______________________________。

Answer 1

【答案】(1)CH4(g)+2H2O(g)＝CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0 kJ·mol-1

（2）因為Na2S水解生成的H2S有毒，可殺蟲；水解是吸熱反應，熱水溶解Na2S時促使平衡右移動，增大H2S的濃度；Na2S ＋H2ONaHS＋ NaOH，NaHS ＋H2ONaOH ＋H2S

（3）①Mg(HCO3)2MgCO3↓＋H2O＋CO2↑；MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑

②C 碳酸鈣的溶解度小于硫酸鈣的溶解度

【解析】

試題分析：（1）已知:①CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1

②CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1

則根據蓋斯定律可知①×2－②即得到CH4(g)與H2O(g)反應生成CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式為CH4(g)+2H2O(g)＝CO2(g)+4H2(g) ΔH＝+165.0 kJ·mol-1。

（2）由于Na2S是強堿弱酸鹽，硫離子水解生成的H2S有毒，可殺蟲；水解是吸熱反應，熱水溶解Na2S時促使平衡右移動，增大H2S的濃度，有關反應的離子方程式為Na2S＋H2ONaHS＋NaOH，NaHS ＋H2ONaOH＋H2S；

（3）①碳酸氫鎂不穩定，受熱易分解生成碳酸鎂、二氧化碳和水，在加熱的條件下碳酸鎂與水反應生成氫氧化鎂和二氧化碳，因此在水垢中含有氫氧化鎂，有關反應的方程式為Mg(HCO3)2MgCO3↓＋H2O＋CO2↑、MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑。

②A、醋酸與硫酸鈣不反應，A錯誤；B、由于硫酸鋇不溶于水，也不溶于酸，因此不能用氯化鋇，B錯誤；C、水垢中含有的CaSO4不溶于酸，由于CaCO3的溶解度小于CaSO4，可先將其轉化為易溶于鹽酸的CaCO3而除去，所用試劑為碳酸鈉，C正確；D、碳酸氫鈉與硫酸鈣不反應，D錯誤。答案選C。