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8.硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用.
(1)己知25℃时:SO2(g)+2CO(g)═2CO2(g)+$\frac{1}{x}$Sx(s)△H=a kj/mol
2COS(g)+SO2(g)═2CO2(g)+$\frac{3}{x}$Sx(s)△H=b kj/mol
则COS(g)生成CO(g)与Sx(s)反应的热化学方程式是xCOS(g)=xCO(g)+Sx(s)△H=0.5x(b-a)kJ/mol
COS的电子式是
(2)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一,它一般由Na2SO3和SO2直接反应获得.焦亚硫酸钠放置在空气中很容易被氧化,其反应方程式为Na2S2O5+O2=Na2SO4+SO3
焦亚硫酸钠遇水后立即生成一种酸式盐,写出与水发生反应的化学方程式Na2S2O5+H2O=2NaHSO3
(3)工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如图1所示:
①写出反应器中发生反应的化学方程式是SO2+x I2+2H2O═H2SO4+2HIX
若仅在SO2的水溶液中滴加几滴碘水,$\frac{c(S{O}_{3}^{2-})}{c(HS{O}_{3}^{-})}$将减小(填“增大”、“减小”或“不确定”).
②电渗析装置如图2所示,写出阳极的电极反应式2Ix--2e-=xI2
该装置中发生的总反应的化学方程式是2HIx=(x-1)I2+2HI.
③若向膜反应器中加入1molHI,在一定条件下n[I2(g)]随时间(t)的变化关系如图3所示.
该温度下,反应平衡常数K=$\frac{1}{64}$,若将HI通入量变为原来的4倍,则平衡混合物中H2所占体积分数为10%.

分析 (1)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式,COS和二氧化碳为等电子体,等电子体微粒的结构相似;
(2)焦亚硫酸钠放置在空气中很容易被氧化,Na2S2O5中硫元素化合价+4价,硫元素化合价升高为+6价,氧气中氧元素化合价降低,结合原子守恒书写化学方程式,焦亚硫酸钠遇水后立即生成一种酸式盐为亚硫酸氢钠;
(3)①由工艺流程图可知,SO2、I2、H2O反应生成H2SO4、HIX,配平书写方程式,若仅在SO2的水溶液中滴加几滴碘水,会发生氧化还原反应,亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子,$\frac{[S{{O}_{3}}^{2-}]}{[HS{{O}_{3}}^{-}]}$=$\frac{[S{{O}_{3}}^{2-}][{H}^{+}]}{[HS{{O}_{3}}^{-}][{H}^{+}]}$=$\frac{Ka}{[{H}^{+}]}$;
②由图2可知,在阴极区Ix-转化为I-,在阳极区Ix-转化为I2,阳极区的H+通过交换膜进入阴极区,得以生成HI溶液,即电解HIx生成I2、HI;
③由图可知,2min内H2物质的量的变化量,根据反应方程式写平衡表达式,结合平衡浓度计算平衡常数,若将HI通入量变为原来的4倍,反应前后气体体积不变,平衡不变,氢气所占体积分数即为氢气物质的量的分数.

解答 解:(1)①SO2(g)+2CO(g)═2C02(g)+$\frac{1}{x}$Sx(s)△H=a kJ•mol-1
②2COS(g)+SO2(g)═2CO2(g)+$\frac{3}{x}$Sx(s)△H=b kJ•mol-1
依据盖斯定律(②-①×2)÷2得到:xCOS(g)=xCO(g)+Sx(s)△H=0.5x(b-a)kJ/mol,
COS和二氧化碳为等电子体,等电子体微粒的结构相似,所以该气体的电子式为
故答案为:xCOS(g)=xCO(g)+Sx(s)△H=0.5x(b-a)kJ/mol;
(2)焦亚硫酸钠放置在空气中很容易被氧化,Na2S2O5中硫元素化合价+4价,硫元素化合价升高为+6价,氧气中氧元素化合价降低,结合原子守恒书写化学方程式为,Na2S2O5+O2=Na2SO4+SO3,焦亚硫酸钠遇水后立即生成一种酸式盐为亚硫酸氢钠,反应的化学方程式为:Na2S2O5+H2O=2NaHSO3
故答案为:Na2S2O5+O2=Na2SO4+SO3;Na2S2O5+H2O=2NaHSO3
(3)①由工艺流程图可知,SO2、I2、H2O反应生成H2SO4、HIX,反应方程式为:SO2+x I2+2H2O═H2SO4+2HIX,若仅在SO2的水溶液中滴加几滴碘水,会发生氧化还原反应,亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子,$\frac{[S{{O}_{3}}^{2-}]}{[HS{{O}_{3}}^{-}]}$=$\frac{[S{{O}_{3}}^{2-}][{H}^{+}]}{[HS{{O}_{3}}^{-}][{H}^{+}]}$=$\frac{Ka}{[{H}^{+}]}$,反应过程中氢离子浓度增大,电离平衡常数不变,则比值减小,
故答案为:SO2+x I2+2H2O═H2SO4+2HIX,减小;
②由图2可知,在阴极区Ix-转化为I-,在阳极区Ix-转化为I2,所以阳极区发生的反应为:2Ix--2e-=xI2,H+通过交换膜进入阴极区,得以生成HI溶液,即电解HIx生成I2、HI,反应方程式为:2HIx═(x-1)I2+2HI,
故答案为:2Ix--2e-=xI2;2HIx=(x-1)I2+2HI;
③若向膜反应器中加入1molHI,反应为2HI?H2+I2,结合平衡三行计算列式计算,图象可知2min达到平衡状态,氢气物质的量为0.1mol,
                    2HI?H2+I2
起始量(mol/L)     1    0    0
变化量(mol/L)    0.2   0.1  0.1
平衡量(mol/L)    0.8   0.1   0.1
反应前后气体体积不变,平衡常数可以利用物质的量代替平衡浓度计算,K=$\frac{0.1×0.1}{0.{8}^{2}}$=$\frac{1}{64}$,
若将HI通入量变为原来的4倍,反应前后气体体积不变,平衡不变,氢气所占体积分数即为氢气物质的量的分数=$\frac{0.1mol}{1mol}$×100%=10%,
故答案为:$\frac{1}{64}$;10%.

点评 本题考查盖斯定律计算、离子浓度大小比较、电解原理等,侧重于学生的分析能力的考查,为高考常见题型,题目难度中等,注意利用守恒思想比较溶液中微粒浓度大小.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.化学知识在生产和生活中有着重要的应用.下列说法中不正确的是(  ) 
①钠的还原性很强,可以置换出硫酸铜溶液中的铜单质
②氧化铝可制作耐火坩埚,只因为氧化铝的化学性质很稳定
③发酵粉中含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
④Na2O2和Na2O均可作呼吸面具中O2的来源
⑤明矾常作为消毒剂
⑥碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂.
A.①②③④B.①②④⑤C.①②③④⑥D.①②④⑤⑥

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.常温下,一定量的醋酸与氢氧化钠溶液发生中和反应.下列说法正确的是(  )
A.当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)时,一定是醋酸过量
B.当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)时,一定是氢氧化钠过量
C.当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)时,醋酸与氢氧化钠恰好完全反应
D.当溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)时,一定是氢氧化钠过量

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.实验室需1mol•L-1的CuSO4溶液750mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取CuSO4的质量分别为(  )
A.容量瓶:500mL、250mL各一个;CuSO4:共120g
B.容量瓶:750mL;CuSO4:120g
C.容量瓶:1000mL;CuSO4•5H2O:160g
D.容量瓶:1000mL;CuSO4:160g

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列各种冶炼方法中,可制得相应金属的为(  )
A.加热氧化镁B.加热碳酸钙
C.电解饱和氯化钠溶液D.电解熔融氯化镁

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.关于下列各装置图的叙述中,正确的是(  )
A.
实验室用如图装置制取氨气
B.
装置可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色
C.
如图装置中X若为四氯化碳,可用于吸收氨气,并防止倒吸
D.
如图装置是原电池,锌电极为负极,发生还原反应

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

20.某中学化学实验小组为了证明和比较SO2与氯水的漂白性,设计了如下装置
(1)实验室常用装置E制备Cl2,写出该反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(2)反应开始后,发现B、D两个容器中的品红溶液都褪色,停止通气后,加热B、D两个容器,现象分别为B溶液恢复红色;D溶液不恢复红色(或溶液仍无色).
(3)装置C的作用是吸收SO2和Cl2,防止污染空气.
(4)该实验小组的甲、乙两位同学利用上述两套发生装置按下图装置继续进行实验:
通气一段时间后,甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色,而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅.
试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题.
①试分析甲同学实验过程中,品红溶液不褪色的原因是SO2+Cl2+2H2O═4H++SO42-+2Cl-
(用离子方程式进行说明)
②你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的?通入的二氧化硫或者氯气一方有剩余.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是(  )
A.合成纤维和光导纤维都属于新型无机非金属材料
B.“地沟油”禁止食用,但经过加T处理后,可以用来制取肥皂和生物柴油
C.大力推广应用“脱硫、脱硝”技术,可减少硫氧化物、氮氧化物对空气的污染
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.请回答:
(1)燃着的钠不能用CO2灭火,其理由2Na+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Na2O2;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(用化学方程式表示).
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