题目内容

9．研究硫及其化合物的性质有重要意义．
（1）硫酸工业生产中涉及反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
①压强：P1＜P2（填“＞”、“=”或“＜”）；
②平衡常数：A点=B点（填“＞”、“=”或“＜”）；
③200℃下，将一定量的SO2和O2充入体积不变的密闭容器中，经10min后测得容器中各物质的物质的量浓度如下表所示：
气体SO2O2SO3
浓度（mol/L）0.41.21.6
能说明该反应达到化学平衡状态的是ab；
a．SO2和O2的体积比保持不变               b．体系的压强保持不变
c．混合气体的密度保持不变                d．SO2和SO3物质的量之和保持不变
计算上述反应在0～10min内，v（O2）=0.08mol•L-1•min-1；
（2）一定温度下，用水吸收SO2气体，若得到pH=3的H2SO3溶液，试计算溶液中c（HSO3-）/c（SO32-）
=$\frac{1}{6}$．（已知该温度下H2SO3的电离常数：Ka1=1.0×10-2mol/L，Ka2=6.0×10-3mol/L）

分析 （1）①根据图知，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，则二氧化硫转化率增大；
②化学平衡常数只与温度有关；
③可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、质量分数不变以及由此引起的一系列物理量不变；
在0～10min内，v（SO3）=$\frac{1.6mol/L}{10min}$=0.16mol/（L．min），同一可逆反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，据此计算氧气反应速率；
（2）Ka2=$\frac{c（S{{O}_{3}}^{2-}）．c（{H}^{+}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$，则$\frac{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}{c（S{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{c（{H}^{+}）}{{K}_{a2}}$．

解答 解：（1）①根据图知，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，则二氧化硫转化率增大，相同温度下，P1 时二氧化硫转化率小于P2时二氧化硫转化率，则P1＜P2，故答案为：＜；
②化学平衡常数只与温度有关，相同温度下，所以A、B点的化学平衡常数相等，故答案为：=；
③a．SO2和O2的体积比保持不变，说明反应体系中各物质的物质的量不变，则该反应达到平衡状态，故正确；               
b．该反应是一个反应前后气体体积改变的可逆反应，当体系的压强保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
c．反应前后气体质量不变、容器体积不变，所以混合气体的密度始终保持不变，则不能根据密密度判断平衡状态，故错误；              
d．无论反应是否达到平衡状态，SO2和SO3物质的量之和始终保持不变，所以不能据此判断平衡状态，故错误；
故选ab；
在0～10min内，v（SO3）=$\frac{1.6mol/L}{10min}$=0.16mol/（L．min），同一可逆反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以v（O2）=$\frac{1}{2}$v（SO3）=$\frac{1}{2}$×0.16mol/（L．min）=0.08mol•L-1•min-1，
故答案为：ab； 0.08mol•L-1•min-1；
（2）Ka2=$\frac{c（S{{O}_{3}}^{2-}）．c（{H}^{+}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$，则$\frac{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}{c（S{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{c（{H}^{+}）}{{K}_{a2}}$=$\frac{1{0}^{-3}}{6×1{0}^{-3}}$=$\frac{1}{6}$，
故答案为：$\frac{1}{6}$．

点评 本题考查弱电解质的电离、化学平衡状态判断、图象分析等知识点，为高频考点，只有可逆反应中反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断依据，难点是（2）题计算，注意平衡常数的灵活运用，注意平衡常数只与温度有关，与浓度无关．

练习册系列答案
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13．关于离子方程式Cu2++2OH-═Cu（OH）2↓的说法正确的是（　　）
A．可表示所有铜盐和强碱的反应
B．可表示某一个具体的反应，也可以表示一类反应
C．离子方程式中的OH-可代表弱碱或强碱
D．该反应可看到Cu（OH）2白色沉淀
20．（1）已知
①CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）△H1=-870.3kJ•mol-1
②C（s）+O2（g）=CO2（g）△H2=-393.5kJ•mol-1
③H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H3=-285.8kJ•mol-1
则用固体C、氢气、氧气合成CH3COOH（l）的热化学方程式为2C（s）+2H2（g）+O2（g）=CH3COOH（l）△H=-488.3 kJ•mol-1
（2）某实验小组对不同浓度的醋酸溶液进行导电性测定，结果如图1．可得结论是①醋酸浓度在0-2 mol/L，电流强度随着浓度增大而增大；浓度大于2 mol/L以后，电流强度随着浓度增大而减小；②电流强度与离子浓度成正比．
（3）测得以等物质的量混合的醋酸和醋酸钠溶液中PH=4.8，则离子浓度从大到小的排序是c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-），常温下，a mol•L-1KHCO3溶液的pH=8，HCO3?的水解常数约等于$\frac{1{0}^{-12}}{a}$．（用含a式表示）．
（4）已知反应H2O（g）+CO（g）?CO2（g）+H2（g），在某温度下的平衡常数是9．如果反应开始时，一氧化碳与水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳的转化率．（写出计算过程）
（5）某锅炉水垢的主要成分有CaCO3、Mg（OH）2、Fe2O3，利用如图2所示装置对锅炉水（含Ca2+、Mg2+、HCO3-）进行预处理，可有效防止锅炉水垢的形成．试用所学理论进行解释．因为阳极会发生4OH--4e-=O2↑+2H2O，使得阳极区H+浓度增大，然后发生HCO3-+H+=CO2↑+H2O，一段时间后随着CO2的排出溶液的酸性逐渐增强，就可有效防止锅炉水垢的形成．
17．S2Cl2是工业上常用的硫化剂，可以改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质．
物质沸点/℃熔点/℃
S445113
CS247-109
CCl477-23
S2Cl2137-77
已知：①S2Cl2易与水反应；②300℃以上完全分解；③微热的情况下S2Cl2能被过量Cl2氧化S2Cl2+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SCl2；④有关物质的熔沸点如下：
实验室制备S2Cl2的反应原理有两种：
①CS2+3C12$\frac{\underline{\;95～100℃\;}}{\;}$ CC14+S2Cl2；   
②2S+Cl2$\frac{\underline{\;111～140℃\;}}{\;}$ S2Cl2．
（1）若实验室选择图装置（部分夹持装置已略去）来制备S2Cl2，其反应原理是上述中的①（填写序号）；图中尾气处理装置不够完善，改进后的装置应起到的作用是：在D和E之间增加装置以起到干燥、尾气吸收、防倒吸的作用．利用改进后的正确装置进行实验，请回答以下问题：
（2）为了提高产品S2Cl2的纯度，实验操作的关键是控制好温度和控制浓盐酸的滴速不要太快．
（3）该实验的操作顺序为：①③②⑤④（用序号表示）．
①点燃酒精灯A  ②点燃酒精灯D  ③通冷凝水  ④熄灭酒精灯A  ⑤熄灭酒精灯D
（4）某同学取少量产物，小心加入适量水中，观察到有白雾、黄色沉淀且产生的无色气体能使品红溶液褪色，该同学据此判断上述实验确有S2Cl2生成．写出S2Cl2与水反应的化学方程式：2S2Cl2+2H2O═3S↓+SO2↑+4HCl↑．
（5）S2Cl2中每个原子的最外层都具有8电子结构，请用电子式表示S2Cl2的形成过程：．
4．常温下，10mL pH均为2的HX、HY两种一元酸溶液，加水稀释过程中溶液的pH随溶液体积变化曲线如图所示：请回答下列问题：
（1）在图中用曲线表示将10mL pH=2的盐酸加水稀释到1000mL的过程中溶液pH变化趋势．
（2）物质的量浓度均为0.1mol•L-1的NaX和NaY溶液，pH较小的是NaX溶液，
其中水的电离程度较大的是NaY溶液．
（3）常温下，0.1mol•L-1的HY溶液中加入等体积pH=1的盐酸后，溶液的pH降低（填“升高”或“降低”），HY的电离程度减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）H2Z是一种二元弱酸，常温下，0.1mol•L-1的H2Z溶液中加入等体积pH=13的KOH溶液后，溶液的pH＜7．原因可能是HZ-的电离程度大于水解程度．
14．在硫化氢饱和溶液中，加入适量下列试剂后，不能使溶液的酸性增强的是（　　）
A．亚硫酸B．胆矾C．氯水D．盐酸
1．25℃时，有下列五种溶液：
①0.1mol/L CH3COOH溶液②pH=13NaOH溶液③0.05mol/L H2SO4④0.1mol/L Na2CO3溶液  ⑤含有足量AgCl固体的饱和AgCl溶液
请根据要求填写下列空白：
（1）溶液④的pH＞7（填“＞、＜、=”），其原因是CO32-+H2O?HCO3-+OH-、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-（用离子方程式表示）
（2）在上述①至④四种溶液中，pH由大到小的顺序为②④①③（填序号）
（3）将该温度下a mL的溶液②与b mL的溶液③混合，所得混合溶液的pH=7，则a：b=1：1
（4）若溶液④和Al2（SO4）3溶液混合，观察到有白色絮状沉淀和无色气体生成，该反应的离子方程式为2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑
（5）在溶液⑤中分别放入：A.10mL蒸馏水；B.50mL 0.2mol?L-1AgNO3溶液；C.60mL 0.1mol•L-1AlCl3溶液；D.100mL 0.1mol?L-1盐酸溶液．充分搅拌后，Ag+浓度最小的是C（填序号）
18．辉铜矿（主要成分为Cu2S）经火法冶炼，可制得Cu和H2SO4，流程如图1所示：
（1）Cu2S中Cu元素的化合价是+1价．
（2）Ⅱ中，电解法精炼粗铜（含少量Ag、Fe），CuSO4溶液做电解质溶液：
①粗铜应与直流电源的正极（填“正”或“负”）相连．
②铜在阴极析出，而铁以离子形式留在电解质溶液里的原因是Cu2+的氧化性大于Fe2+的氧化性．
③电解一段时间后，溶液中Cu2+浓度减小．（填“减小”、“增大”、“不变”）
（3）Ⅲ中，烟气（主要含SO2、CO2）在较高温度经如图2所示方法脱除SO2，并制得H2SO4．

①在阴极放电的物质是O2．
②在阳极生成SO3的电极反应式是2SO42--4e-=2SO3↑+O2．
（4）检测烟气中SO2脱除率的步骤如下：
i．将一定量的净化气（不含SO3）通入足量NaOH溶液后，再加入足量溴水．
ii．加入浓盐酸，加热溶液至无色无气泡，再加入足量BaCl2溶液．
iii．过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量．
①用离子方程式表示i中溴水的主要作用SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+．
②若沉淀的质量越大，说明SO2的脱除率越低（填“高”或“低”）．
（5）次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强还原性．H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式H3PO2?H2PO2-+H+．
③NaH2PO2为正盐（填“正盐”或“酸式盐”）其溶液显弱碱性（填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”）．
19．下列反应的离子方程式正确的是（　　）
A．NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液：AlO2-+HCO3-+H2O═Al（OH）3↓+CO32-
B．碘水中通入适量的SO2：I2+SO2+2H2O═2HI+SO42-+2H+
C．FeSO4溶液中滴加双氧水：2Fe2++2H2O2═2Fe3++O2↑+2H2O
D．向Ca（ClO）2溶液中通入足量SO2：ClO-+H2O+SO2═HClO+HSO3-

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