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硫及其化合物有广泛应用。 （1）硫酸生产过程中涉及以下反应。已知25℃、l0l ...

硫及其化合物有广泛应用。

（1）硫酸生产过程中涉及以下反应。已知25℃、l0l kPa时：

①2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l)    ΔH=-457kJ/mol

②SO3(g) +H2O(l)=H2SO4(l)   ΔH=-130kJ/mol

则SO2催化氧化为SO3(g)的热化学方程式为__________________。

（2）对于SO3催化氧化为SO3的反应。

①甲图是SO2(g)和SO3(g)的浓度随时间的变化情况。反应从开始到达到平衡时，用O2表示的平均反应速率为________________。

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②在一容积可变的密闭容器中充入20mol SO2(g)和l0 mol O2(g)，O2的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图乙所示。则P1与P2的大小关系是P1________________ P2(填>、=或<)；A、B、C三点的平衡常数大小关系为____________(用KA、KB、KC和 >、=、<表示)，理由是______________________。

（3）工业生成硫酸过程中，通常用氨水吸收尾气。①如果在25℃时，相同物质的量的SO2与NH3溶于水，发生反应的离子方程式为__________，所得溶液中c(H+)-c(OH-)=___________(填序号)。

A．c(SO32-)-c(H2SO3)

B．c(HSO3-)+c(SO32-)-c(NH4+)

C．c(SO32-)+c(NH3∙H2O)-c(H2SO3)

D．c(HSO3-)+2c(SO32-)-c(NH4+)

②已知在25℃时NH3·H2O、H2SO3电离平衡常数如下表，则上述所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____________________。

 

NH3·H2O

H2SO3

电离平衡常数(mol/L)

1.7×10-5

Ka1

Ka2

1.54×10-2

1.02×10-7

 

 

（1）2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H= -197kJ/mol； （2）①0.0375mol/(L·min)（1分）； ②>，KB>KA=KC ，该反应为放热反应，温度升高，平衡常数减小，A、B、C三点的温度为Bc(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)。 【解析】 试题分析：（1）已知：①2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l) ΔH=-457kJ/mol；②SO3(g) +H2O(l)=H2SO4(l) ΔH=-130kJ/mol；根据盖斯定律，①-2×②可得：2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g) △H=-197kJ/mol；故每生成l mol SO3(g)的△H=(-197kJ•mol-1)÷2=-98.5kJ•mo-1 ；（2）①v(SO3)=0.75mol/L÷10min=0.075mol/(L·min)，由于在相同时间段内用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(O2 )=1/2 v(SO3)= 0.0375 mol/(L·min)；②反应2SO2(g)+O2 (g)═2SO3(g) △H=-197kJ/mol的正反应为气体体积减小的反应，在其它条件不变时，增大压强，平衡向正反应方向移动，氧气的转化率增大，根据图像可知，氧气的转化率：P2>P1，所以压强P2>P1。化学平衡常数只受温度影响，与压强无关，正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，由于温度TA=Tc>TB，升高温度，化学平衡常数减小，故平衡常数：KB>KA=KC；（3）①同物质的量的SO2 与NH3 溶于水，发生反应生成亚硫酸氢铵，反应离子方程式为：SO2+ NH3+H2O =NH4 + +HSO3 - ；根据电荷守恒，可知：c(H+)+c(NH4 +)=c(HSO3 -)+2c(SO3 2-)+c(OH- )，则c(H+)-c(OH-)= c(HSO3 -)+2c(SO3 2-)+ c(NH4 +)，选项D正确；溶液中氢离子源于水的电离、HSO3 -的电离、NH4 +的水解，氢氧根离子源于水的电离、HSO3 -的水解，由于水电离得到的c水(H+)与c水(OH- )相等，则c(H+)-c(OH-)=[ c(SO3 2-)+c(NH3 •H2 O)+ c水(H+)]-[c(H2SO3 )+ c水(OH- )]= c(SO3 2-)+ c(NH3 •H2 O)- c(H2 SO3 )，选项C正确；故CD正确；②根据电离平衡常数Ka1(H2SO3)>K(NH3·H2O)> Ka2(H2SO3)，所以对于NH4HSO3，NH4+、HSO3-都会发生水解反应，由于电离平衡常数K(NH3·H2O)> Ka2(H2SO3)，则水解程度NH4+c(HSO3-)；c(H+)> c(OH-) ；在溶液中存在电离平衡：HSO3-H++ SO32-；H2 OH++ OH-； H+由两部分电离产生，所以c(H+)>c(SO32-)，故溶液中离子浓度关系是：c(NH4+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)。 【考点定位】考查热化学方程式的书写、反应速率计算、化学平衡比较、化学平衡图像的应用、离子浓度大小比较的知识。 【名师点睛】根据盖斯定律可知：反应放出或吸收的热量与反应途径无关，只与反应物、生成物的聚集状态及反应的物质多少有关。可以将已知的热化学方程式进行叠加，得到相应的热化学方程式，通过方程式叠加，不仅可以计算不能直接发生反应的反应热，也可以计算不容易测定的反应的反应热。化学反应速率是衡量化学反应进行的快慢程度的物理量，是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加表示的；用不同物质表示的化学反应速率，速率比等于方程式中该物质的化学计量数的比。化学平衡则反映了可逆化学反应的物质进行的程度，可以用化学平衡常数表示。化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各生成物浓度幂之积与各反应物浓度幂之积的比。化学平衡常数越大，则反应进行的程度越大。它只与温度有关，若改变外界条件，使化学平衡正向移动，温度不变，化学平衡常数就不变，若是通过升高温度使化学平衡正向移动，则化学平衡常数增大。外界条件对化学平衡移动的影响可以根据化学平衡移动原理进行分析判断。比较离子浓度大小时，要结合溶液中存在的电解质的电离、弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡，根据物料守恒、电荷守恒及质子守恒进行分析解答。  
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3-丁酮酸乙酯在有机合成中用途极广，广泛用于药物合成，还用作食品的着香剂。其相对分子质量为130，常温下为无色液体，沸点 181℃，受热温度超过95℃摄氏度时就会分解；易溶于水，与乙醇、乙酸乙酯等有机试剂以任意比混溶；实验室可用以乙酸乙酯和金属钠为原料制备。乙酸乙酯 相对分子质量为88，常温下为无色易挥发液体，微溶于水，沸点77℃。

【反应原理】

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【实验装置】

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【实验步骤】

1．加热反应：向反应装置中加入32 mL(28.5g，0.32mol)乙酸乙酯、少量无水乙醇、1.6 g(0.07mol)切细的金属钠，微热回流1.5~3小时，直至金属钠消失。

2．产物后处理：冷却至室温，卸下冷凝管，将烧瓶浸在冷水浴中，在摇动下缓慢的加入32 mL 30%醋酸水溶液，使反应液分层。用分液漏斗分离出酯层。酯层用5%碳酸钠溶液洗涤，有机层放入干燥的锥形瓶中，加入无水碳酸钾至液体澄清。

3．蒸出未反应的乙酸乙酯：将反应液在常压下蒸馏至100℃。然后改用减压蒸馏，得到产品2.0g。

回答下列问题：

（1）从反应原理看，无水乙醇的作用是              。

（2）反应装置中加干燥管是为了           。两个装置中冷凝管的作用           (填“相同”或“不相同”)，冷却水进水口分别为           和             (填图中的字母)。

（3）产物后处理中，滴加稀醋酸的目的是          ，稀醋酸不能加多了，原因是            。用分液漏斗分离出酯层的操作叫             。碳酸钠溶液洗涤的目的是                  。加碳酸钾的目的是               。

（4）采用减压蒸馏的原因是                。

（5）本实验所得到的3-丁酮酸乙酯产率是             (填正确答案标号)。

A．10%     B．22%     C．19%    D．40%

 

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某化学兴趣小组设计如下流程，从酸性工业废液(含H+、Al3+、Mg2+、Cr3+、SO42−)中提取铬．

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有关数据如表：

化合物

Mg(OH)2

Al(OH)3

Cr(OH)3

完全沉淀的PH

10.5

4.3

5.3

开始溶解的pH

--

7.8

9.2

Ksp近似值

10-12

10-14

10-31

回答下列问题：

（1）步骤①所得滤液可用于制取MgSO4•7H2O，酸性工业废液中加入适量氧化铝的作用是____。

（2）若酸性废液中c(Mg2+)=0.1mol/L，为达到步骤①的实验目的，则废液的pH应保持在_______范围（保留小数点后l位）。

（3）步骤②中生成NaCrO2 的离子方程式为_____________。

（4）步骤④中反应的离子方程式为________________。

（5）步骤⑤在空气中充分灼烧的目的是__________________，可选用的装置是________。(填序号)

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（6）步骤⑦中发生的化学反应方程式为____________________________。

 

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已知：25℃时， Ksp(FeS)=6.3×10-18；Ksp(CuS)=1.3×10-36；Ksp(ZnS)=1.6×10-24．下列叙述正确的是

A．25℃时，FeS、ZnS、CuS的溶解度依次增大

B．ZnS饱和溶液这加入少量Na2S固体，平衡后溶液中c(Zn2+)·c(S2-)=Ksp，c(Zn2+)=c(S2-)

C．除去工业废水中的Cu2+，可用FeS作为沉淀剂

D．某溶液中含有Fe2+、Cu2+和Zn2+，浓度均为0.010mol/L。向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的Na2S溶液时，Fe2+最先沉淀出来

 

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短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X 原子的最外层电子数是其内层电子总数的3 倍，Y 原子的最外层只有2 个电子，Z 单质可制成半导体材料，W与X属于同一主族。下列叙述正确的是

A．原子半径由小到大的顺序为Y < Z <X < W

B．X的简单氢化物的热稳定性比W 的强

C．化合物YX、ZX2、WX3中化学键的类型相同

D．W 的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z 的弱

 

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常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A．0.1mol/LNaOH溶液：K＋、Na＋、SO42－、CO32－

B．0.1mol/LNa2CO3溶液：K＋、Ba2＋、NO3－ 、Cl－

C．0.1mol/LFeCl3溶液：K＋、NH4+ 、I－、SCN－

D．c(H＋)/c(OH－)= 1×1014的溶液：Ca2＋、Na＋、ClO－、NO3－

 

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