题目内容
20.(1)1.90g Na2S2O5最多能还原224mLO2(标准状况).
(2)0.5mol Na2S2O5溶解于水配成1L溶液,该溶液pH=4.5.溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图所示.
写出Na2S2O5溶解于水的化学方程式Na2S2O5+H2O=2NaHSO3;当溶液pH小于1后,溶液中H2SO3的浓度变小,其原因可能是亚硫酸不稳定,易分解生成二氧化硫,或亚硫酸被氧化.
已知:KKsp[BaSO4]=1×10-10,KKsp[BaSO3]=5×10-7.把部分被空气氧化的该溶液pH调为10,向溶液中滴加BaCl2使SO42-沉淀完全[c(SO42-)≤1×10-5mol•L-1],此时溶液中c(SO32-)≤0.05mol•L-1.
(3)葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量测定(已知:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI):准确量取100.00mL葡萄酒样品,加酸蒸馏出抗氧化剂成分.取馏分于锥形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用物质的量浓度为0.0225mol•L-1标准I2溶液滴定至终点,消耗标准I2溶液16.02mL.重复以上操作,消耗标准I2溶液15.98mL.计算葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量 (单位:mg•L-1,以SO2计算,请给出计算过程.)
分析 (1)在Na2S2O5与O2的反应中,硫从+4价升为+6价,氧从0价降为-2价,根据电子得失守恒进行计算;
(2)根据图可知,pH=4.5时,溶液中主要以亚硫酸氢根离子形式存在,据此书写水解方程式;当溶液pH小于1后,溶液中主要以亚硫酸形成存在,但亚硫酸不稳定,易分解生成二氧化硫,根据Ksp[BaSO4]=c(Ba2+)•c(SO42-),可计算出需要放热c(Ba2+),进而计算最大浓度c(SO32-),据此答题;
(3)根据反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,由碘的物质的量可计算出二氧化硫的物质的量,根据硫元素守恒再换算成Na2S2O5,由此计算葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量.
解答 解:(1)在Na2S2O5与O2的反应中,硫从+4价升为+6价,氧从0价降为-2价,1.90g Na2S2O5的物质的量为0.01mol,根据电子得失守恒可知能还原氧气的物质的量为0.01mol,即标准状况224mL,
故答案为:224;
(2)根据图可知,pH=4.5时,溶液中主要以亚硫酸氢根离子形式存在,所以水解方程式为Na2S2O5+H2O=2NaHSO3,当溶液pH小于1后,溶液中主要以亚硫酸形成存在,但亚硫酸不稳定,易分解生成二氧化硫或亚硫酸被氧化也会导致浓度小,
根据Ksp[BaSO4]=c(Ba2+)•c(SO42-),可知需要c(Ba2+)=$\frac{Ksp(BaS{O}_{4})}{c(S{O}_{4}^{2-})}$=$\frac{1×1{0}^{-10}}{1×1{0}^{-5}}$=10-5mol•L-1,则溶液中SO32-的最大浓度c(SO32-)=$\frac{Ksp(BaS{O}_{3})}{c(B{a}^{2+})}$=$\frac{5×1{0}^{-7}}{1{0}^{-5}}$=0.05mol•L-1,
故答案为:Na2S2O5+H2O=2NaHSO3;亚硫酸不稳定,易分解生成二氧化硫,或亚硫酸被氧化;0.05;
(3)根据题意可知,消耗标准I2溶液的体积为$\frac{15.98mL+16.02mL}{2}$=16.0mL,所以I2的物质的量为16.0×10-3L×0.0225mol•L-1=3.6×10-4mol,根据反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,可知二氧化硫的物质的量为3.6×10-4mol,SO2的质量为64g/mol×3.6×10-4mol=23.04mg,所以葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量为$\frac{23.04mg}{0.1L}$=230.4mg•L-1,答:残留量为230.4mg•L-1.
点评 本题考查图象分析、物质含量的测定、氧化还原反应滴定等,难度中等,明确实验原理是解本题关键,根据物质的性质分析解答,注意元素化合物知识的积累和灵活运用.
| A. | Na2O、Na2O2都是钠的氧化物,都是碱性氧化物 | |
| B. | Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体 | |
| C. | Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂 | |
| D. | Na2O2与水反应时,1mol Na2O2转移2 mol电子 |
(1)为减少SO2的排放,常采取的措施有:①将煤转化为清洁气体燃料.
已知:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ•mol-1
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1
写出焦炭与水蒸气高温反应的热化学方程式:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+13l.3kJ•mol-1.
②除去烟气中的SO2,下列物质可作洗涤剂的是ab(填字母).
a.NaOH b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
(2)已知汽车发动机工作时汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H=+183kJ•mol-1.
若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8.0×10-4mol.该温度下的平衡常数K=4×10-6(科学计数法表示,保留两位有效数字).
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,请用反应速率和化学平衡知识解释NO排放量
增大的原因:该反应是吸热反应,温度升高,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,因此单位时间内NO排放量增大.
(3)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放.某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量,采用以下方案:如图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积.将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量.当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A.
①写出该反应的离子方程式SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+.
②洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是增大SO2与碘水的接触面积,使SO2和碘水充分反应.
③洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量偏低(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
(4)将某PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试液.
若测得该试液所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度[c(H+)、c(OH-)待测]如表:
| 离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
| 浓度/mol•L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
| A. | 该反应的还原剂是Cl- | |
| B. | 消耗1 mol还原剂,转移6 mol电子 | |
| C. | 氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3 | |
| D. | 反应后溶液的酸性明显增强 |
| A. | SO2溶于水,其水溶液能导电,说明SO2是电解质 | |
| B. | 向氨水中加入氢氧化钠或氯化铵都能使氨水的电离平衡逆向移动,一水合氨的电离常数减小 | |
| C. | 向氯水中加入CaCO3可使溶液中c(HClO)增大 | |
| D. | 室温下,将浓度为0.1 mol•L-1HF溶液加水稀释,其电离平衡常数和$\frac{c({H}^{+})}{c(HF)}$均不变 |
| t/℃ | 0 | 10 | 20 | 25 | 40 | 50 | 100 |
| KW/10-14 | 0.114 | 0.292 | 0.681 | 1.01 | 2.92 | 5.47 | 55.0 |
10℃时纯水的电离平衡常数为5.3×10-17;
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量.已知如下表数据:
| 化学式 | 电离平衡常数(25℃) |
| HCN | K=5.0×10-10 |
| CH3COOH | K=1.8×10-5 |
| H2CO3 | K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11 |
| A. | Na2O2可用作呼吸面具中的供氧剂 | |
| B. | 在常温下可用铝制容器贮藏运输浓硫酸 | |
| C. | Al(OH)3可作治疗胃酸过多的一种药剂 | |
| D. | 四氧化三铁俗称铁红,可用于作油漆、红色涂料 |
| A. | 无味氯霉素的分子式为:C27H44O6N2Cl2 | |
| B. | 它的水溶性变差,所以苦味消失 | |
| C. | 它是棕榈酸的盐类 | |
| D. | 它的水溶性变良,所以苦味消失 |