题目内容
【题目】焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是一种常用的抗氧化剂。
某研究小组对焦亚硫酸钠进行如下研究：
（1）采用下图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2S2O5。
装置Ⅱ中有Na2S2O5析出，发生的化学反应方程式为：Na2SO3+ SO2= Na2S2O5。
①装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为_____________________________。
②要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是______________。
③装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置（夹持仪器已略去）为______（填序号）。
（2）（查阅资料）Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
①NaHSO3溶液显酸性。请用化学用语和必要的文字解释原因________________________________；
证明该结论可采用的实验方法是_______________（填序号）。
a．测定溶液的pH
b．加入Ba(OH)2溶液
c．加入盐酸
d．加入品红溶液
e．用蓝色石蕊试纸检测
②检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是__________________。
（3）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在酸性条件下可将工业废水中的Cr2O72—还原为Cr3+。
①写出该反应的离子方程式_______________________。
②若处理Cr2O72—浓度为1×10-3mol/L的工业废水1L，需用Na2S2O5固体_________mg。
【答案】Na2SO3 + H2SO4（浓）＝ Na2SO4 + SO2↑+ H2O 过滤 d HSO3-
H++SO32- HSO3-+H2OH2SO3+OH-电离程度大于水解程度，所以溶液显酸性 a、e 取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量稀盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成 ①2Cr2O72- + 3S2O52- + 10H+=4Cr3++ 6SO42- + 5H2O或2Cr2O72- +6 HSO3-+ 10H+=4Cr3++ 6SO42- + 8H2O 285
【解析】
装置Ⅰ中产生二氧化硫气体，装置Ⅱ中二氧化硫与饱和的亚硫酸钠溶液反应生成焦亚硫酸钠沉淀，装置III中装有NaOH溶液，吸收尾气二氧化硫，防止污染空气。
(1)①装置Ⅰ中产生气体为二氧化硫气体，化学方程式为Na2SO3 + H2SO4（浓）＝ Na2SO4 + SO2↑+ H2O；
②二氧化硫与饱和的亚硫酸钠溶液反应生成焦亚硫酸钠沉淀，所以从装置II中得到晶体的操作为过滤；
③装置III的作用是吸收二氧化硫，二氧化硫在水中的溶解度不大，所以用氢氧化钠溶液吸收，答案选d；
(2)①亚硫酸钠溶液呈酸性，是因为亚硫酸氢根离子的电离程度大于其水解程度，用离子方程式表示为HSO3-H++SO32-， HSO3-+H2OH2SO3+OH-；证明该溶液为酸性的方法可以用pH试纸测定溶液的pH值，小于7证明溶液呈酸性；或用蓝色石蕊试纸检验，若溶液使蓝色石蕊试纸变红色，证明溶液呈酸性；而加入氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，加入盐酸产生气体，都不能说明溶液为酸性，加入品红溶液，与验证溶液的酸碱性无关，所以选择ae；
②Na2S2O5晶体在空气中被氧化为硫酸钠，所以证明硫酸根离子的存在可证明Na2S2O5晶体已被氧化，操作为取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量稀盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成；
（3）①焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在酸性条件下可将工业废水中的Cr2O72—还原为Cr3+，自身被氧化为硫酸根离子，根据元素守恒，反应中有水生成，所以离子方程式为2Cr2O72- + 3S2O52- + 10H+=4Cr3++ 6SO42- + 5H2O或2Cr2O72- +6 HSO3-+ 10H+=4Cr3++ 6SO42- + 8H2O；
②若处理Cr2O72—浓度为1×10-3mol/L的工业废水1L，则Cr2O72—的物质的量是1×10-3mol需用Na2S2O5固体的物质的量是1.5×10-3mol，则Na2S2O5固体的质量是1.5×10-3mol×190g/mol=0.285g=285mg。
挑战100单元检测试卷系列答案
【题目】在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g) △H=－92.4kJ/mol）：
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1molN2、3molH2 | 2molNH3 | 1molNH3 |
NH3的浓度（mol/L） | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 吸收c kJ |
体系压强 | P1 | P2 | P3 |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
下列说法不正确的是( )
A.
＞c3B.a + b=92.4C.P2＞2P3D.α1 +α3＞1
【题目】Ⅰ.利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH（g）+H2O(g) △H1；②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2 ③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3；
化学键 | H-H | C-O | C | H-O | C-H |
E/（kJ·mol-1） | 436 | 343 | 1076 | 465 | X |
回答下列问题：
（1）已知△H2=-99 kJ·mol-1，则根据上表相关的化学键键能（“C
O”表示CO的化学键）计算X=_______ kJ·mol-1。
（2）反应①、②、③对应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系式为___________。
（3）根据化学反应原理，分析增大压强对反应③的影响为_______________。（提示：从对反应速率、平衡状态、转化率角度回答）
Ⅱ.清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减小污染解决雾霾问题，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）△H=-99kJmol-1。向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和4molH2，测得不同温度下容器内的压强（P：kPa）随时间（min）的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：
①Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是_________；
②反应Ⅰ在6min时到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时v（CH3OH）=_________；
③反应Ⅱ在2min时达到平衡，平衡常数K（Ⅱ）=_________；
④比较反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）的高低：T1_____T3（填“＞”“＜”“=”），判断的理由是_________。
