Question

硫元素有多种化合价，可形成多种化合物．
（1）SO₂是形成酸雨的罪魁祸首，一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：
2CO（g）+SO₂（g） 

催化剂  .

2CO₂（g）+S（1）△H
已知2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₁═-566kJ?mol^-1
S（1）+O₂（g）═SO₂（g）△H₂═-296kJ?mol^-1
则反应热△H=

 

kJ?mol^-1
（2）常温下用1mol?L^-1100mL NaOH溶液恰好完全吸收0.1mol SO₂气体，此反应的离子方程式为

 

；该溶液pH＜7的原因是

 

（结合方程式回答）．
（3）请按照浓度由大到小的顺序排列0.1mol/LNa₂SO₃溶液中的离子

 

．Na₂SO₃溶液放置于空气中一段时间后，溶液的pH

 

 （填“增大”“减小”或“不变”）．
（4）某同学在常温下设计如下实验流程探究Na₂S₂O₃的化学性质．

实验①可说明

 

（填字母）
A．该Na₂S₂O₃溶液中水电离的c（OH^-）=10^-8mol/L       
B．H₂S₂O₃是一种弱酸
C．Na₂S₂O₃是一种弱电解质    
D．Na₂S₂O₃水解方程式为S₂O₃^2-+2H₂O?H₂S₂O₃+2OH^-
写出实验②发生反应的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,离子浓度大小的比较,二氧化硫的化学性质,含硫物质的性质及综合应用

专题：基本概念与基本理论,元素及其化合物

分析：（1）依据盖斯定律结合热化学方程式计算所得热化学方程式得到反应焓变；
（2）1mol?L^-1100mL NaOH溶液恰好完全吸收0.1mol SO₂气体，发生反应的离子方程式为SO₂+OH^-=HSO₃^-，亚硫酸氢钠溶液呈酸性，电离大于水解；
（3）Na₂SO₃溶液显碱性，SO₃^2-存在两步水解，以第一步水解为主，水解程度较小，据此判断离子浓度关系；根据亚硫酸酸根离子的还原性分析；
（4）常温下实验①测定溶液pH=8，说明溶液呈碱性，H₂S₂O₃是一种弱酸，据此分析判断选项；实验②发生反应是利用氯气氧化 硫代硫酸钠为硫酸钠，结合钡离子生成硫酸钡沉淀．

解答： 解：（1）已知①2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₁=-566kJ?mol^-1
②S（l）+O₂（g）=SO₂（g）△H₂=-296kJ?mol^-1
反应2CO（g）+SO₂（g）

催化剂 .

△

2CO₂（g）+S（l）可以是①-②所得，所以该反应的焓变△H=-566kJ?mol^-1-（-296kJ?mol^-1）=-270kJ?mol^-1，
故答案为：-270；
（2）溶液中存在HSO₃^-水解反应为：HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，HSO₃^-在溶液中部分电离出氢离子，其电离的离子方程式为：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，pH＜7说明NaHSO₃溶液显弱酸性，溶液中电离大于水解；
故答案为：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，溶液中存在HSO₃^-水解反应为：HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，HSO₃^-在溶液中部分电离出氢离子，溶液中电离大于水解；
（3）Na₂SO₃溶液显碱性，SO₃^2-存在两步水解：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，以第一步水解为主，水解程度较小，则0.1mol/L Na₂SO₃溶液中的离子浓度顺序为：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；亚硫酸酸根离子具有较强的还原性，能被空气中的氧气氧化为硫酸根离子，硫酸根离子不水解，则溶液的碱性降低，pH减小；
故答案为：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；减小；
（4）常温下实验①测定溶液pH=8，说明溶液呈碱性，H₂S₂O₃是一种弱酸，
A．该Na₂S₂O₃溶液pH=8，溶液呈碱性，硫代硫酸根离子水解显碱性，水电离的c（OH^-）=10^-6mol/L，故A错误；
B．Na₂S₂O₃溶液pH=8，溶液呈碱性，硫代硫酸根离子水解显碱性，证明H₂S₂O₃是一种弱酸，故B正确；
C．Na₂S₂O₃是钠盐是一种强电解质，故C错误；
D．Na₂S₂O₃水解分步进行，反应的离子方程式为S₂O₃^2-+H₂O?HS₂O₃^-+OH^-，HS₂O₃^-+H₂O?H₂S₂O₃+OH^-，故D错误；
实验②发生反应是利用氯气氧化硫代硫酸钠为硫酸钠，说明Na₂S₂O₃具有还原性，硫酸钠结合钡离子生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式：S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂+Ba²⁺=2BaSO₄↓+8Cl^-+10H⁺；
故答案为：B；S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂+Ba²⁺=2BaSO₄↓+8Cl^-+10H⁺．

点评：本题考查了方程式的书写、反应产物定量分析判断，盐类水解应用，离子浓度大小比较方法等，题目综合性较强，难度较大，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力，熟练掌握基础是关键．