Question

（1）膦（PH₃）是一種無色有劇毒的氣體，其還原能力比氨（NH₃）強，是一種強還原劑．某反應體系中存在下列物質：Cu、H₂SO₄、CuSO₄、PH₃、H₃PO₄、H₂O．回答下列問題：
①上述反應體系中化學反應方程式為______；
②膦（PH₃）能和水發生微弱的化學反應，其水溶液呈弱堿性，該反應可用離子方程式表示為______．
（2）生活污水中含大量細小的懸浮物，可加重入某些物質使之聚集成較大的顆粒而沉淀．請你舉一種常見的能使生活污水中懸浮物聚沉的物質，其化學式為______．
（3）用CH₄催化還原NO_X可以消除氮氧化物的污染．例如
CH₄（g）+4NO₂（g）　　 4NO（g）+CO₂ （g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ?mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）　　2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂
若1mol CH₄還原NO₂至N₂，整個過程中放出的熱量為867kJ，則△H₂=______．

Answer 1

解：（1）①PH₃作還原劑，在反應中失電子生成H₃PO₄，則CuSO₄在反應中得電子生成Cu，所以該反應的方程式為PH₃+4CuSO₄+4H₂O=4Cu+H₃PO₄+4H₂SO₄，
故答案為：PH₃+4CuSO₄+4H₂O=4Cu+H₃PO₄+4H₂SO₄；
②PH₃ 和水電離出的氫離子反應，導致氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，溶液呈堿性，離子方程式為：PH₃+H₂O=PH₄⁺+OH^-，故答案為：PH₃+H₂O=PH₄⁺+OH^-；
（2）明礬溶于水后水解生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體具有吸附性，所以能凈水，明礬的化學式為：KAl（SO₄）₂.12H₂O，故答案為：KAl（SO₄）₂.12H₂O；
（3）CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂ （g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ?mol^-1①
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂ ②，
將方程式①+②得2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O，△H=△H₁+△H₂
設②中1mol甲烷完全反應放出的熱量為x，
2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O，△H=△H₁+△H₂
2mol 574kJ+x
1mol 867kJ
x==1160kJ，
所以△H₂=-1160kJ/mol，
故答案為：-1160kJ/mol．
分析：（1）①PH₃作還原劑，在反應中失電子生成H₃PO₄，則CuSO₄在反應中得電子生成Cu，根據反應物和生成物寫出反應方程式；
②根據氨氣溶于水呈堿性的原因分析PH₃ 和水反應溶液呈堿性的原因；
（2）明礬溶于水后水解生成的氫氧化鋁具有吸附性，能凈水；
（3）CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂ （g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ?mol^-1①
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂ ②，
將方程式①+②得2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O，△H=△H₁+△H₂根據甲烷和反應熱之間的關系式計算△H₂ ．
點評：本題涉及反應熱的計算、氧化還原反應等知識點，反應熱的有關計算中注意蓋斯定律的靈活運用，難度不大．