Question

【題目】二氧化硫為重要的含硫化合物，是形成酸雨的主要污染物之一。

（1）在實驗室中，若用70％的硫酸溶液和亞硫酸鈉粉末反應(yīng)制取二氧化硫，并要求方便控制反應(yīng)速率，可選用下圖所示氣體發(fā)生裝置中的_____(填下列序號字母)。

（2）SO2經(jīng)催化氧化可生成SO3，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H="a" kJ·mol-1；在T1℃時，將2 mol SO2、1mol O2充入容積為2 L的密閉容器A中，充分反應(yīng)并達到平衡，此過程中放出熱量98．3 kJ，測得SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50％，則a=_____，T1℃時，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=____L·mol-1。若將初始溫度為T1℃的2 mol SO2和1 molO2充入容積為2 L的絕熱密閉容器B中，充分反應(yīng)，在T2℃時達到平衡，在此溫度時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為K2。則K1______K2(填“>”、“<”或“=”)。

（3）某熱電廠上空大氣中所含二氧化硫嚴重超標(biāo)，現(xiàn)對該區(qū)域雨水樣品進行探究。首先用pH試紙測定雨水樣品的pH，操作方法為___________________________，測得樣品pH約為3；為進一步探究由SO3所形成酸雨的性質(zhì)，將一定量的SO2通入蒸餾水中，配成pH為3的溶液，然后將溶液分為A、B兩份，向A中加入適量的NaOH固體，使溶液恰好呈中性(不考慮氧化性物質(zhì)和其它酸性物質(zhì)的影響)，則此中性溶液中離子的濃度間存在的關(guān)系式為：[Na+]=______________；將溶液B久置于空氣中，與久置前相比，久置后的溶液B中水的電離程度將__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

（4）工業(yè)上常用如下圖所示的流程處理工業(yè)尾氣中的SO2：

上述流程中有一種物質(zhì)可以再生循環(huán)利用，該物質(zhì)再生的化學(xué)方程式為_______________.

Answer 1

【答案】a －196.6 4 ＜ 取一條試紙放在干燥潔凈的表面皿(或玻璃片)上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取雨水樣品點在試紙上，待變色后立即對照標(biāo)準(zhǔn)比色卡讀數(shù) 2c（SO32-）+c（HSO3-） 減小 Na2SO3+Ca(OH)2CaSO3↓+2NaOH

【解析】

（1）用硫酸和亞硫酸鈉制取SO2的試劑為固態(tài)和液態(tài)，反應(yīng)條件不需加熱，可通過控制添加硫酸的速率來控制反應(yīng)速率；

（2）測得SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，可知反應(yīng)的SO2物質(zhì)的量為1mol，此過程中放出熱量98.3kJ，可知2molSO2參加反應(yīng)放出的熱量，以此計算a值；計算出平衡時各物質(zhì)的濃度，可計算平衡常數(shù)；若將初始溫度為T1℃的2mol SO2和1molO2充入容積為2L的絕熱密閉容器B中，因正反應(yīng)放熱，則體系溫度升高，升高溫度平衡逆向移動；

（3）測定pH，可用玻璃棒蘸取溶液，然后與比色卡對比；向A中加入適量的NaOH固體，使溶液恰好呈中性，根據(jù)電荷守恒判斷離子關(guān)系；將溶液B久置于空氣中，亞硫酸被氧化生成硫酸，溶液酸性增強；

（4）可循環(huán)利用的為NaOH，可用亞硫酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成。

（1）用硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫，并希望能控制反應(yīng)速度，由于反應(yīng)不需要加熱，排除裝置c；由于亞硫酸鈉是細小顆粒，易溶于水，不可選用裝置bd，故可選用的發(fā)生裝置是a；

（2）測得SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，可知反應(yīng)的SO2物質(zhì)的量為1mol，此過程中放出熱量98．3kJ，可知2molSO2參加反應(yīng)放出的熱量為196.6，則a=-196.6；

平衡時：c（SO2）=0.5mol/L，c（O2）=0.5mol/L，c（SO3）=0.25mol/L，K==4；因正反應(yīng)放熱，在絕熱密閉容器中進行，體系溫度升高，平衡逆向移動，則平衡常數(shù)減小；

（3）測定pH，可用玻璃棒蘸取溶液，然后與比色卡對比，操作方法為取一條試紙放在干燥潔凈的表面皿（或玻璃片）上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取雨水樣品點在試紙上，待變色后立即對照標(biāo)準(zhǔn)比色卡讀數(shù)；向A中加入適量的NaOH固體，使溶液恰好呈中性，溶液中存在c（Na+）+c（H+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），則c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）；將溶液B久置于空氣中，亞硫酸被氧化生成硫酸，溶液酸性增強，則水的電離程度減小；

（4）可循環(huán)利用的為NaOH，可用亞硫酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成，反應(yīng)的方程式為Na2SO3+Ca（OH）2=CaSO3↓+2NaOH。