题目内容
【题目】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
（1）反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=－297 kJ·mol－1
反应Ⅱ的热化学方程式：________________________________。
（2）I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i．SO2+4I－+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii．I2+2H2O+_________=_________+_______+2 I－_____________
（3）探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）
序号 | A | B | C | D |
试剂组成 | 0.4 mol·L－1 KI | a mol·L－1 KI 0.2 mol·L－1 H2SO4 | 0.2 mol·L－1 H2SO4 | 0.2 mol·L－1 KI 0.0002 mol I2 |
实验现象 | 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 | 溶液变黄，出现浑浊较A快 | 无明显现象 | 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快 |
①B是A的对比实验，则a=__________。
②比较A、B、C，可得出的结论是______________________。
③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A，结合i、ii反应速率解释原因：________________。
【答案】3SO2(g)+2H2O (g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=254kJ·mol1 SO2、SO42、4H+ 0.4 I是SO2歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但H+可以加快歧化反应速率 反应ii比i快，D中由反应ii产生的H+使反应i加快
【解析】
（1）根据盖斯定律：反应Ⅱ=反应Ⅰ-反应Ⅲ：ΔH=-551kJ·mol－1+297kJ·mol－1=-254 kJ·mol-1，因此，反应Ⅱ的热化学方程式为：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=254kJ·mol1；综上所述，本题答案是：3SO2(g)+2H2O (g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=254kJ·mol1 。
（2）SO2的水溶液发生歧化反应为：3SO2+2H2O=4H++2SO42-+ S↓，所以反应ii=（总反应-反应i）×1/2：I2+2H2O+ SO2= SO42+4H++2 I－；综上所述，本题答案是：SO2、SO42、4H+。
（3）①B是A的对比实验，采用控制变量法，B比A多加了0.2 mol·L－1H2SO4，B与A中 KI浓度应相等，则a=0.4，综上所述，本题答案是：0.4。
②对比A与B，加入H+可以加快SO2歧化反应的速率；对比B与C，单独H+不能催化SO2的歧化反应；比较A、B、C，可得出的结论是： I是SO2歧化反应的催化剂， H+单独存在时不具有催化作用，但 H+可以加快歧化反应速率；综上所述，本题答案是：I是SO2歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但H+可以加快歧化反应速率。
③对比D和A,D中加入碘化钾的浓度小于A，D中多加了碘单质，反应ⅰ消耗H+和I，反应ⅱ中消耗I2，D中“溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快”，反应速率D＞A，由此可见，反应ⅱ比反应ⅰ速率快，反应ⅱ产生H+使c（H+）增大，从而反应ⅰ加快；综上所述，本题答案是：反应ii比i快，D中由反应ii产生的H+使反应i加快。
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【题目】印刷铜制电路板的腐蚀液选取和回收再利用一直是研究的热点。
（1）FeCl3溶液一直作为传统的腐蚀液。
① 腐蚀过程中的离子方程式为______。
② 腐蚀结束后，通过以下两步可分离出铜，并实现FeCl3溶液再生。
i. 步骤I所加试剂和操作分别为______。
ii. 可实现步骤II转化的物质或方法是______（填一种即可）。
（2）研究发现，CuCl2溶液添加盐酸或氨水配制成酸性腐蚀液或碱性腐蚀液，其效果优于FeCl3溶液。腐蚀液的主要成分及腐蚀原理如下：
腐蚀液类型 | 主要成分 | 腐蚀原理 |
酸性腐蚀液 | Cu2+、H+、Cl- | Cu+ Cu2++2Cl－ CuCl+2Cl－ |
碱性腐蚀液 | Cu(NH3)42+、NH4+、NH3、Cl- | Cu(NH3)42++ Cu === 2Cu(NH3)2+ |
①酸性腐蚀液中铜离子含量对腐蚀速率的影响如右图所示，为保持较快和较平稳的腐蚀速率，腐蚀液中铜离子含量应选择______ g/100mL的使用范围。
②酸性腐蚀废液经过处理后，倒入一定量的水中，可得CuCl沉淀，过滤、洗涤、干燥后即得产品CuCl。倒入一定量的水中，可得CuCl沉淀的原因是_______。
③ 通入适量的氧气可使碱性腐蚀液再生。将该过程的离子方程式补充完整：______________
（3）H2O2也常用来腐蚀金属铜，使用时加入盐酸或氨水将其配制成酸性或碱性腐蚀液。回收其废液的工艺如下：
① 酸性条件下H2O2腐蚀金属铜的离子方程式为______。
② 右图是研究碱性腐蚀液的温度对铜腐蚀量的实验结果，升高温度，腐蚀量变化的原因______。
③ 碱转时的反应为：Cu2(OH)3Cl+NaOH =CuO+Cu(OH)2+NaCl+H2O。检验转化完全的方法是：取少量洗涤后的碱转固体，_______。
【题目】完成下列问题 某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案：
实验编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度 | ||
浓度(mol·L－1) | 体积(mL) | 浓度(mol·L－1) | 体积 (mL) | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
（1）为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥ ______。
（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。
（3）实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝________mol·L－1·min－1。
（4）已知实验③中c(MnO4—)～反应时间t的变化曲线如下图。若保其他条件不变，请在图中画出实验②中c(MnO4—)～t的变化曲线示意图。_______
【题目】苯甲酸是常用的防腐剂和重要的医药原料。一种药用苯甲酸的制备方法如下：
Ⅰ．在反应罐中加入甲苯、饱和KMnO4溶液、Fe2O3(催化剂)，加热、回流数小时，充分反应。
Ⅱ．反应结束后，改为蒸馏装置。加热蒸馏，直至冷凝管壁不再出现油珠。
Ⅲ．将反应罐中的混合物趁热过滤，滤渣用少量热水洗涤。
Ⅳ．向滤液中滴加浓盐酸酸化至pH=2，抽滤，用少量水洗涤，干燥得苯甲酸粗品。
Ⅴ．将粗苯甲酸加入……，结晶、洗涤、过滤，得到药用纯苯甲酸。
已知：相关物质的溶解度(g/mL)
温度（℃） | 25 | 50 | 60 | |
苯甲酸 | 在水中 | 0.0034 | 0.0085 | 0.0095 |
在乙醇中 | 0.4 | 0.7 | 1 | |
氯化钾 | 在乙醇中 | 难溶 | ||
(1)Ⅰ中发生的主要反应为：
(未配平)，则Ⅳ中发生反应的离子方程式为______。
(2)Ⅱ中蒸馏的目的是______。
(3)Ⅲ中趁热过滤的目的是______。
(4)将Ⅴ中操作补充完整：______。
