题目内容
许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途.(1)重晶石(BaSO4)常作胃肠道造影剂.
已知:常温下,(Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 )向BaS04悬浊液中加入硫酸,当溶液的pH=2时,溶液中 c(Ba2+)=
(2)硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O]常作分析剂.
①检验晶体中含有NH4+的方法为
②等物质的量浓度的四种稀溶液:a.(NH4)2Fe(SO4)2 b.NH4HSO4 C.(NH4)2SO4 d.(NH4)2SO3,其中c(NH4+)由大到小的顺序为
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)常作强氧化剂,Na2S2O3常作还原剂.
①K2S2O8溶液与酸性MnSO4溶液混合,在催化剂作用下,可以观察到溶液变为紫色,该反应的离子方程式为
②用铂作电极,电解H2SO4和K2SO4的混合溶液可以制备K2S2O8,其阳极的电极反应式为
③产品中K2S2O8的含量可用碘量法测定.操作步骤为:称取0.3g产品于碘量瓶中,加50mL水溶解;加入4.000g KI固体(稍过量),振荡使其充分反应;加入适量醋酸溶液酸化,以
分析:(1)根据硫酸钡的溶度积常数计算钡离子浓度;
(2)①根据铵离子的检验方法进行判断:加入滴加NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试液变蓝,则原溶液中一定含有NH4+;
②物质的量浓度相等的铵盐溶液中,c(NH4+)与铵根离子的系数成正比,系数越大其c(NH4+)越大,相同系数的铵盐,铵根离子水解程度越大,则溶液中c(NH4+)越小;
(3)①根据氧化还原反应中,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数,结合电子守恒来配平方程式;
②电解池中阳极SO42-发生氧化反应,阴极H+放电发生还原反应;
③淀粉与碘单质作用显蓝色,根据碘原子守恒找出K2S2O8与碘单质的关系式分析计算.
(2)①根据铵离子的检验方法进行判断:加入滴加NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试液变蓝,则原溶液中一定含有NH4+;
②物质的量浓度相等的铵盐溶液中,c(NH4+)与铵根离子的系数成正比,系数越大其c(NH4+)越大,相同系数的铵盐,铵根离子水解程度越大,则溶液中c(NH4+)越小;
(3)①根据氧化还原反应中,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数,结合电子守恒来配平方程式;
②电解池中阳极SO42-发生氧化反应,阴极H+放电发生还原反应;
③淀粉与碘单质作用显蓝色,根据碘原子守恒找出K2S2O8与碘单质的关系式分析计算.
解答:解:(1)当溶液的pH=2时,C(H+)=10-2 mol/L,c(SO42-)=5×10-3 mol/L,常温下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,BaSO4的溶度积Ksp=c (Ba2+)×c(SO42-),c(Ba2+)=
=
=2.2×10-8 mol/L,
故答案为:2.2×10-8 mol/L;
(2)①铵离子的检验,是加入强碱加入能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体,该气体是氨气,从而证明原溶液中一定含有铵离子,操作为:取少量晶体,加水溶解,再加入足量NaOH浓溶液加热,生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则有NH4+,
故答案为:取少量晶体,加水溶解,再加入足量NaOH浓溶液加热,生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则有NH4+;
②物质的量浓度相等的铵盐溶液中,c(NH4+)与铵根离子的系数成正比,系数越大其c(NH4+)越大,相同系数的铵盐,铵根离子水解程度越大,则溶液中c(NH4+)越小,
a.(NH4)2Fe(SO4)2 中二价铁离子水解抑制铵根离子水解,c(NH4+)最大;
b.NH4HSO4 铵根系数小其c(NH4+)最小;
C.(NH4)2SO4中铵根离子水解,c(NH4+)小于(NH4)2Fe(SO4)2,大于NH4HSO4;
d.(NH4)2SO3中亚硫酸根离子水解促进铵根离子水解,c(NH4+)小于(NH4)2SO4,大于NH4HSO4,所以铵根离子浓度大小顺序是a>c>d>b,
故答案为:a>c>d>b;
(3)①根据氧化还原反应中,Mn元素化合价升高值=Bi元素化合价降低值=转移电子数=20,所以前面的系数是10,MnSO4前面的系数是4,根据原子守恒得出其他物质前的系数,
故答案为:5S2O82-+2Mn2++8H2O
10SO42-+2MnO4-+16H+;
②阳极失电子化合价升高:2SO42--2e-=S2O82-(或2HSO4--2e-=S2O82-+2H+),阴极H+放电,水的电离平衡正向移动,c(OH-)增大,所以pH增大,
故答案为:2SO42--2e-=S2O82-(或2HSO4--2e-=S2O82-+2H+);增大;
③K2S2O8具有强氧化性可以将I-氧化为I2,1molK2S2O8得到2mol电子生成1mol碘,淀粉与碘单质作用显蓝色,所以指示剂选择淀粉,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,则
K2S2O8~I2 ~2S2O32-
1mol 2mol
n(K2S2O8) 0.1mol/L×0.021L
解得:n(K2S2O8)=1.05×10-3mol,m(K2S2O8)=n×M=1.05×10-3mol×270g/mol=2.835g,
该产品 中K2S2O8的质量分数为
×100%=94.5%,
故答案为:淀粉;94.5%.
| Ksp |
| c(SO4 2-) |
| 1.1×10-10 |
| 5×10-3mol/L |
故答案为:2.2×10-8 mol/L;
(2)①铵离子的检验,是加入强碱加入能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体,该气体是氨气,从而证明原溶液中一定含有铵离子,操作为:取少量晶体,加水溶解,再加入足量NaOH浓溶液加热,生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则有NH4+,
故答案为:取少量晶体,加水溶解,再加入足量NaOH浓溶液加热,生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则有NH4+;
②物质的量浓度相等的铵盐溶液中,c(NH4+)与铵根离子的系数成正比,系数越大其c(NH4+)越大,相同系数的铵盐,铵根离子水解程度越大,则溶液中c(NH4+)越小,
a.(NH4)2Fe(SO4)2 中二价铁离子水解抑制铵根离子水解,c(NH4+)最大;
b.NH4HSO4 铵根系数小其c(NH4+)最小;
C.(NH4)2SO4中铵根离子水解,c(NH4+)小于(NH4)2Fe(SO4)2,大于NH4HSO4;
d.(NH4)2SO3中亚硫酸根离子水解促进铵根离子水解,c(NH4+)小于(NH4)2SO4,大于NH4HSO4,所以铵根离子浓度大小顺序是a>c>d>b,
故答案为:a>c>d>b;
(3)①根据氧化还原反应中,Mn元素化合价升高值=Bi元素化合价降低值=转移电子数=20,所以前面的系数是10,MnSO4前面的系数是4,根据原子守恒得出其他物质前的系数,
故答案为:5S2O82-+2Mn2++8H2O
| ||
②阳极失电子化合价升高:2SO42--2e-=S2O82-(或2HSO4--2e-=S2O82-+2H+),阴极H+放电,水的电离平衡正向移动,c(OH-)增大,所以pH增大,
故答案为:2SO42--2e-=S2O82-(或2HSO4--2e-=S2O82-+2H+);增大;
③K2S2O8具有强氧化性可以将I-氧化为I2,1molK2S2O8得到2mol电子生成1mol碘,淀粉与碘单质作用显蓝色,所以指示剂选择淀粉,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,则
K2S2O8~I2 ~2S2O32-
1mol 2mol
n(K2S2O8) 0.1mol/L×0.021L
解得:n(K2S2O8)=1.05×10-3mol,m(K2S2O8)=n×M=1.05×10-3mol×270g/mol=2.835g,
该产品 中K2S2O8的质量分数为
| 2.835g |
| 3g |
故答案为:淀粉;94.5%.
点评:本题考查了有关硫的化合物的知识,侧重于电解原理和工业生产的综合运用,题目难度中等,注意正确书写电极反应式理顺 K2S2O8~I2 ~2S2O32-关系为解答该题的关键,根据电子守恒进行计算.
练习册系列答案
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硫元素的含氧酸盐在工业上用途广泛.
(1)工业上用Na2SO3溶液处理工业尾气中的SO2,表中数据表示反应过程中
随pH变化的关系:
简述
=1时,溶液pH=7.2的原因: ;若用0.20mol/L的NaOH溶液(反应前后溶液体积不变)吸收SO2,若反应后溶液呈中性,则c(HSO3-)+2c(SO32-)= mol/L.
(2)已知Ki1(H2SO3)>Ki(HAc)>Ki2(H2SO3)>Ki2(H2CO3),要使NaHSO3溶液中c(Na+):c(HSO3-)接近1:1,可在溶液中加入少量 .
a.H2SO3溶液 b.NaOH溶液 c.冰醋酸 d.Na2CO3
(3)实验室通过低温电解KHSO4溶液制备过二硫酸钾K2S2O8,写出熔融KHSO4的电离方程式: .
(4)S2O82-有强氧化性,还原产物为SO42-,硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应,得到紫红色溶液.书写此反应的化学方程式: .
(5)已知:S2O32-有较强的还原性,实验室可用I-测定K2S2O8样品的纯度:反应方程式为:
S2O82-+2I-→2SO42-+I2 …①;
I2+2S2O32-→2I-+S4O62-…②.
则S2O82-、S4O62-、I2氧化性强弱顺序: .
(6)K2S2O8是偏氟乙烯(CH2=CF2)聚合的引发剂,偏氟乙烯由CH3-CClF2气体脱去HCl制得,生成0.5mol偏氟乙烯气体要吸收54kJ的热,写出反应的热化学方程式 .
(1)工业上用Na2SO3溶液处理工业尾气中的SO2,表中数据表示反应过程中
| n(SO32-) |
| n(HSO3-) |
|
91:9 | 1:1 | 9:91 | ||
| 室温下pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
| n(SO32-) |
| n(HSO3-) |
(2)已知Ki1(H2SO3)>Ki(HAc)>Ki2(H2SO3)>Ki2(H2CO3),要使NaHSO3溶液中c(Na+):c(HSO3-)接近1:1,可在溶液中加入少量
a.H2SO3溶液 b.NaOH溶液 c.冰醋酸 d.Na2CO3
(3)实验室通过低温电解KHSO4溶液制备过二硫酸钾K2S2O8,写出熔融KHSO4的电离方程式:
(4)S2O82-有强氧化性,还原产物为SO42-,硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应,得到紫红色溶液.书写此反应的化学方程式:
(5)已知:S2O32-有较强的还原性,实验室可用I-测定K2S2O8样品的纯度:反应方程式为:
S2O82-+2I-→2SO42-+I2 …①;
I2+2S2O32-→2I-+S4O62-…②.
则S2O82-、S4O62-、I2氧化性强弱顺序:
(6)K2S2O8是偏氟乙烯(CH2=CF2)聚合的引发剂,偏氟乙烯由CH3-CClF2气体脱去HCl制得,生成0.5mol偏氟乙烯气体要吸收54kJ的热,写出反应的热化学方程式