Question

（1）S是非金属性比较强的元素，S与O₂反应的能量变化如图1所示．请写出S与O₂反应的热化学方程式

 

．
（2）实验室在用NaOH溶液吸收SO₂的过程中，往往得到Na₂SO₃和NaHSO₃的混合溶液，溶液pH随n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）变化关系如表所示：

n（SO32-）：n（HSO3-）	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

当吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=1：11时，溶液中离子浓度关系正确的是

 

（填字母）．
A．c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
B．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
C．c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（HSO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（3）某化学小组进行Na₂SO₃ 的性质实验探究如图2所示．图中a、b、c三个试管红分别盛有相同的Na₂SO₃ 溶液，分别向其中滴加三种不同溶液，根据实验现象回答下列问题：①a中溴水褪色，证明Na₂SO₃具有

 

性．②b中产生淡黄色沉淀，则发生反应的离子方程式是

 

．③c中先滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl₂溶液后产生沉淀且红色褪去，应用化学平衡原理解释c中现象（用化学用语及简单文字表述）

 

．

（4）硫酸是重要的化工原料，用稀H₂SO₄做电解液的铅蓄电池其构造如图3所示．发生反应的化学方程式为：
Pb（s）+PbO₂（s）+2H₂SO₄（aq）

放电

充电

2PbSO₄（s）+2H₂O（l），下列说法不正确的是

 

．
A．放电时，正极反应为：PbO₂（s）+4H⁺（aq）+SO₄^2-（aq）+2e^-═PbSO₄（s）+2H₂O（l）
B．充电时，应将外接直流电源的正极与铅蓄电池的接线柱A相接
C．实验室用铅蓄电池做电源精炼粗铜时，与接线柱B相连的电极上得到精铜
D．铅蓄电池做电源电解Na₂SO₄溶液时，当有2mol O₂产生时，消耗8mol H₂SO₄．

Answer 1

考点：热化学方程式,常见化学电源的种类及其工作原理,离子浓度大小的比较,含硫物质的性质及综合应用

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）依据图象分析反应是放热反应，标注物质狙击状态和对应焓变写出；
（2）当吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=1：11时，依据图表分析，溶液呈酸性；
A、依据溶液中电荷守恒分析；
B、溶液中亚硫酸氢钠多溶液呈酸性，亚硫酸氢根离子大于亚硫酸根离子，钠离子浓度最大；
C、溶液中亚硫酸氢钠多溶液呈酸性，亚硫酸氢根离子大于亚硫酸根离子，钠离子浓度最大；
（3）亚硫酸钠中硫元素化合价为中间价态，既具有氧化性，也具有还原性分析；
①Na₂SO₃ 溶液中亚硫酸钠具有还原性和溴单质反应生成硫酸钠；
②Na₂SO₃ 溶液与硫化钠、硫酸溶液发生氧化还原反应生成淡黄色硫单质沉淀；
③Na₂SO₃ 溶液水解显碱性，使酚酞变红，加入氯化钡会结合亚硫酸根离子形成亚硫酸钡沉淀，水解平衡逆向进行，氢氧根离子浓度减小红色褪去；
（4）A．放电时，正极上得电子发生还原反应；
B．充电时，该装置是电解池，电源正极应该与B连接；
C．电解精炼铜时，粗铜应该接电源正极；
D．根据转移电子守恒解答．

解答： 解：（1）反应是放热反应，标注物质狙击状态和对应焓变S与O₂反应的热化学方程式，S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-297.0KJ/mol；
故答案为：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-297.0KJ/mol；
（2）吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=1：11 时，依据图表数据分析判断，溶液呈酸性，亚硫酸氢钠物质的量大于亚硫酸钠，
A、依据溶液中电荷守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）；故A正确；
B、溶液中亚硫酸氢钠多溶液呈酸性，亚硫酸氢根离子大于亚硫酸根离子，钠离子浓度最大，离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）
＞c（OH^-）；故B正确；
C、溶液中亚硫酸氢钠多溶液呈酸性，亚硫酸氢根离子大于亚硫酸根离子，钠离子浓度最大，离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）
＞c（OH^-）；故C错误；
故答案为：AB；
（3）①a中溴水褪色，亚硫酸钠钡溴单质氧化为硫酸钠，证明Na₂SO₃具有还原性，Na₂SO₃+Br₂+H₂O=Na₂SO₄+2HBr；
故答案为：还原性；
②b中是滴入硫化钠溶液和稀硫酸，硫离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成淡黄色沉淀单质硫，则发生反应的离子方程式：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O；
故答案为：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O；
③d中滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl₂溶液后产生沉淀且红色褪去，在Na₂SO₃溶液中，SO₃^2-水解显碱性：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，所以滴入酚酞后溶液变红；在该溶液中加入BaCl₂后，Ba²⁺+SO₃^2-═BaSO₃↓（白色），水解平衡左移，氢氧根离子浓度减小，红色褪去；
故答案为：在Na₂SO₃溶液中，SO₃^2-水解显碱性：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，所以滴入酚酞后溶液变红；在该溶液中加入BaCl₂后，Ba²⁺+SO₃^2-═BaSO₃↓（白色），由于c（SO₃^2-）减小，SO₃^2-水解平衡左移，c（OH^-）减小，红色褪去；
（4）A．放电时，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为：PbO₂（s）+4H⁺（aq）+SO₄^2-（aq）+2e^-═
PbSO₄（s）+2H₂O（l），故A正确；
B．充电时，要使该装置恢复原状，电解池阳极上应该失电子发生氧化反应，所以应将外接直流电源的正极与铅蓄电池的接线柱B相接，故B错误；
C．电解精炼铜时，粗铜应该接电源正极，该装置作原电池时，二氧化铅作正极，所以应将粗铜与接线柱B相连接，故C正确；
D．铅蓄电池做电源电解Na₂SO₄溶液时，当有2mol O₂产生时，转移电子8mol，当转移8mol电子时需要消耗
8mol H₂SO₄，故D正确；
故答案为：B．

点评：本题考查了物质性质实验验证方法的分析判断，溶液中离子浓度大小比较，溶液中电荷守恒应用，化学方程式的计算分析，盐类水解平衡的影响因素判断，原电池和电解池原理，注意铅蓄电池充放电时各电极上发生的反应，题目难度中等．