### 第1题 炼丹与化学(22分)
#### 1-1 写出“灰狼”A、灰白色金属 B 和“矿渣”C 的化学式。
- **A(灰狼)**:Sb₂S₃(三硫化二锑,辉锑矿)
- **B(灰白色金属)**:Sb(锑)
- **C(矿渣)**:CuS(硫化铜)
**解析**:
根据反应消耗0.7826 g Cu生成1.000 g Sb,计算得摩尔比为3:2(Cu:Sb),符合反应式:
**Sb₂S₃ + 3Cu → 2Sb + 3CuS**
矿渣CuS为二元化合物(1:1),难溶于水和稀盐酸。
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#### 1-2 确定各物质名称:
- **D(经过玫瑰的国王)**:金(Au)
- **E(老鹰)**:氯化铵(NH₄Cl)
- **F(冷龙)**:硝酸钾(KNO₃)
- **G(矿泉浴)**:王水(HNO₃与HCl的混合酸)
- **H(公鸡)**:氯金酸(HAuCl₄)
**解析**:
- **D**:灰狼(Sb₂S₃)与金(“国王”)反复反应提纯,得到纯金。
- **E**:NH₄Cl易升华,分解为NH₃(碱性)和HCl(酸性)。
- **F**:KNO₃溶解吸热,用于黑火药。
- **G**:加热E和F生成的气体(NH₃、HCl、NOx)溶于水形成王水。
- **H**:金溶于王水生成氯金酸,蒸干后得此化合物。
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#### 1-3 计算分解反应的标准平衡常数和标准电动势
**分解反应**:假设H(HAuCl₄)分解为Au和Cl₂:
**2HAuCl₄ → 2Au + 3Cl₂↑ + 2HCl↑**(简化后计量比相同)
**计算**:
- **ΔG°** = ΔH° - TΔS° = 77.4×10³ J - 523.15 K × 161.1 J/K ≈ -6854 J/mol
- **平衡常数**:
\( K = e^{-\Delta G^\circ/(RT)} = e^{6854/(8.3145×523.15)} ≈ 4.83 \)
- **标准电动势**(假设n=6,Cl⁻→Cl₂):
\( E^\circ = -\Delta G^\circ/(nF) = 6854/(6×96485) ≈ 0.0118 \, \text{V} \)
**答案**:
- **标准平衡常数**:\( K^\circ \approx 4.83 \)
- **标准电动势**:\( E^\circ \approx 0.0118 \, \text{V} \)
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**注**:分解反应的具体配平可能因题目假设不同而调整,但关键计算步骤基于ΔG°与热力学公式。