Question

【题目】硫及其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题：

（1）铁铵矾是一种化学物质，分子式是NH4Fe(SO4)2·12H2O，其溶于水后，溶液中的离子浓度大小关系为_____________________。

（2）已知某溶液中含有CO32－、SO42－等离子，取一定量的该溶液，向其中滴加BaCl2溶液，当CO32－开始沉淀时，溶液中＝_____。（已知Ksp(BaSO4)=1.0×10－10，Ksp(BaCO3)=2.5×10－9）

（3）已知：S2Cl2(l)＋Cl2(g)＝2SCl2(l)　ΔH＝－50.2 kJ·mol－1。断裂1mol Cl－Cl键、1mol S－S键分别需要吸收243kJ、268kJ的能量，则断裂1mol S－Cl键需要吸收的能量为_____________kJ。

（4）某容积不变的密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=－197 kJ·mol－1。

①下列能说明反应达到平衡状态的是 ________________

a．体系压强保持不变 b．混合气体的密度保持不变

c．SO3和O2的体积比保持不变 d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol SO2

②向同温、同体积的两个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2 和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2 和0.5 mol O2 ；恒温、恒容下反应达平衡时，两个容器内的压强大小关系为____（用p甲、p乙表示）。

（5）用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可以制备H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。

阳极的电极反应式为___________________________________。

Answer 1

【答案】c(SO42－)>c(NH4＋)>c(Fe3＋)>c(H＋)>c(OH－)25280.6a、cp乙<p甲<2p乙SO32－－2e－＋H2O=SO42－＋2H＋

【解析】

（1）硫酸铁铵[NH4Fe（SO4）212H2O]溶于水形成的溶液中，Fe3+和NH4+水解溶液显酸性，Fe3+的水解程度大于NH4+，水解程度越大，离子浓度越小，所以c（NH4+）＞c（Fe2+），硫酸根离子不水解，浓度最大，所以溶液中离子浓度关系c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（Fe3+）＞c（H+）＞c（OH-），故答案为：c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（Fe3+）＞c（H+）＞c（OH-）；

（2）根据=可知，==25，故答案为：25；

（3）反应的焓变等于反应物的键能减去生成物的键能，设断裂1mol S－Cl键需要吸收的能量为x，则S2Cl2(l)＋Cl2(g)＝2SCl2(l)　ΔH＝[268kJ+x×2+243kJ]-x×4=－50.2 kJ·mol－1，解得x=280.6kJ，故答案为：280.6；

（4）①a．该反应属于气体体积变化的反应，反应过程中压强为变量，因此体系压强保持不变，说明达到了平衡状态，故a正确；b．反应前后气体的体积和质量均不变，混合气体的密度始终保持不变，不能判断是否为平衡状态，故b错误；c．SO3和O2的体积比保持不变，说明二者的物质的量保持不变，能够说明达到平衡状态，故c正确；d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol SO2，均表示逆反应速率，不能说明正反应速率等于逆反应速率，故d错误；故选ac；

②甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应方向移动，达到新平衡后压强比原来要大，故P乙＜P甲＜2P乙，故答案为：P乙＜P甲＜2P乙；

（5）图中阴离子向b极移动，则b为阳极，所以b极上SO32-在阳极失电子生成SO42-，其电极方程式为：SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+，故答案为：SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+。