题目内容
【题目】硫及其化合物在现代生产和生活中发挥重要作用。
(1)可以通过热化学循环在较低温度下由硫化氢分解制备氢气。
SO2(g)+I2(s)+2H2O(1)==2HI(aq)+H2SO4(aq) △H1=—151.5kJ·mol-1
2HI(aq)==H2(g)+I2(s) △H2=+110kJ·mol-1
H2S(g)+H2SO4(aq)==S(s)+SO2(g)+2H2O(I) △H3=+65kJ·mol-1
热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫磺的热化学方程式为_________________。
(2)硫酸厂尾气中含有大量SO2，为提高其利用率可用图1所示装置(电极均为惰性电极)将其吸收，而锂—磺酰氯(Li—SO2C12)电池可作为电源电解制备Ni(H2PO2)2(图2)。已知电池反应为：2Li+SO2C12=2LiCl+SO2↑
①图1中：a为直流电源的______极(填“负”或“正”)，其阴极的电极反应式为_____。
②SO2C12分子中S原子的杂化方式为____________________。
③锂—磺酰氯电池的正极反应式为_______________________。
④图2中膜a为______交换膜(填“阳离子”或“阴离子”下同)，膜c为_________交换膜。不锈钢电极的电极反应式为_______________________________。
(3)二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应O2(g)+2SO2(g) 
2SO3(g)。
已知：标准平衡常数
，其中
为标准压强(1×105Pa)，p(SO3)、p(O2)和p(SO2)为各组分的平衡分压，如p(SO3)=x(SO3)p，p为平衡总压，x(SO3)为平衡系统中SO3的物质的量分数。SO2和O2起始物质的量之比为2：1，反应在恒定温度和标准压强下进行，SO3的平衡产率为
，则
_______(用含的最简式表示)。
【答案】H2S(g) =H2(g)＋S(s) △H=+23.5 kJ ·mol－1 正 2HSO3－＋2e－＋2H+= S2O42－＋2H2O sp3 SO2Cl2＋2e－=2Cl－＋SO2↑ 阳离子 阳离子 2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－ 
【解析】
（1）根据已知焓变的热化学方程式推导所求反应，再根据盖斯定律求△H；
（2）①根据图1右边的S元素化合价变化判断极性，当原电池与电解池相连时，电源正极与电解池阳极相连，即可判断电极a极性；由于阴极为HSO3－放电生成S2O42－，根据电极反应式书写技巧书写电极反应式；
②根据SO2Cl2中S原子的电子排布，结合电子式可知，S原子最外层无孤对电子，即可知S原子的杂化方式；
③先写出锂-磺酰氯电池的负极反应式，利用总反应减去负极反应式即可得出正极反应式；
④结合交换膜的作用：只允许某种离子通过，目的为促进某种产物的生成，由于电解目的为制备Ni（H2PO2）2，则Ⅰ室镍电极需放电溶解作阳极，产生的镍离子需要进入Ⅱ室形成产品，即可知膜a的类型，不锈钢作阴极，需要H＋放电，则Ⅲ室中的H＋需移向Ⅳ室，不锈钢电极为水中的H＋放电产生H2，结合电极反应式书写技巧可得不锈钢电极的电极反应式；
（3）由于SO2和O2起始物质的量之比为2：1，反应在恒定温度和标准压强下进行，SO3的平衡产率为ω，则可得出SO3的变化量为2ω，列三段式，分别求出平衡时各物质的分压，代入标准平衡常数
中即可的结果。
（1）反应③+反应①可消去H2SO4，最后再加上反应②消去I2即可得出硫化氢分解联产氢气、硫磺的热化学方程式，H2S（g）═H2（g）+S（s）△H，结合盖斯定律：△H=△H3＋△H1＋△H2=65kJ·mol－1+110kJ·mol－1-151.5kJ·mol－1=+23.5kJ·mol－1，故答案为：H2S（g）═H2（g）+S（s）△H=+23.5kJ·mol－1；
（2）①由图1可知，右边电极反应为HSO3－反应生成S2O42－，S元素化合价降低，所以右边为电解池的阴极，左边则为电解池的阳极，又因为阳极与电源正极相连，所以a为直流电源的正极，结合电极方程式书写原则：电子转移守恒、电荷守恒；阴极的电极反应式为2HSO3－+2e－+2H＋=S2O42－+2H2O，故答案为：正；2HSO3－+2e－+2H＋=S2O42－+2H2O；
②SO2Cl2分子中S原子无孤对电子，所以S原子的杂化方式为sp3，故答案为：sp3；
③锂-磺酰氯电池的负极为Li-e－=Li＋，已知电池反应为：2Li+SO2Cl2═2LiCl+SO2↑，则总反应-负极反应即可得出正极反应为：SO2Cl2+2e－═2Cl－+SO2↑，故答案为：SO2Cl2+2e－═2Cl－+SO2↑；
④根据电解目的：制备Ni（H2PO2）2，可知Ⅰ室中的镍电极做阳极放电溶解形成Ni2＋，Ni2＋需要向右移动进入产品室形成产品，所以膜a为阳离子交换膜，不锈钢为电解池阴极，需要溶液中的阳离子放电，则Ⅲ室中的H＋主要通过阳离子交换膜进入Ⅳ室，所以膜c为阳离子交换膜，不锈钢的电极反应为H2O中的H＋放电产生H2，电极反应式为：2H2O+2e－═H2↑+2OH－，故答案为：阳离子；阳离子；2H2O+2e－═H2↑+2OH－；
（3）已知：标准平衡常数，整理得Kθ=
SO2和O2起始物质的量之比为2：1，SO3的平衡产率为ω，则SO/span>3的变化量为2ω，列三段式如下：
则p（O2）=
,
p（SO2）=
,
p（SO3）=
,
又因为p=pθ，则Kθ=
，故答案为： 。
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【题目】草酸是草本植物常具有的成分。查阅相关资料得到草酸晶体(H2C2O4·3H2O)及其盐的性质如表。
熔沸点 | 颜色与溶解性 | 部分化学性质 | 盐 |
熔点：101-102℃ 沸点：150-160℃升华 | 草酸晶体无色，易溶于水 | 100.1℃受热脱水，175℃以上分解成气体；具有还原性 | 草酸钙盐难溶于水 |
（1）草酸晶体(H2C2O4·3H2O)175℃以上会发生分解生成三种氧化物，某实验小组欲通过实验证明这三种氧化物。
①该小组选用装置丙作为分解装置，不选用甲装置的原因是_______。丙装置相对于乙装置的优点是________。实验前检验该装置气密性的操作方法是________。
甲
乙
丙
②从图中选用合适的装置，验证分解产生的气体，装置的连接顺序是______________。(用装置编号表示，某些装置可以重复使用，也可以装不同的试剂)
B
C
D
E
F
③B装置的作用是__________。
（2）某实验小组称取4.0g粗草酸晶体配成100mL溶液，采用0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液滴定该草酸溶液，测定该草酸晶体的纯度。
①配制草酸溶液需要用到的主要玻璃仪器有_______________。
②本实验达到滴定终点的标志是___________。
③将所配草酸分为四等份，实验测得每份平均消耗酸性高锰酸钾溶液20mL。计算该粗草酸中含草酸晶体的质量为_______g(保留两位有效数字)。
