Question

4．SO₂、Na₂SO₃、NaHSO₃和Na₂S₂O₃且是常见的含硫化合物． 

（1）NaHSO₃固体熔融时的电离方程式为NaHSO₃=Na⁺+HSO₃^-．实验室检验SO₂的原理是能使品红褪色，褪色后的品红溶液受热后又可恢复到原来的颜色（文字表达）． 
（2）0.1mo1/L Na₂SO₃溶液中的离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）． 
（3）旋转喷雾干燥法是去除燃煤烟气中二氧化硫的方法之工艺流程如图1所示：
雾化器中发生反应的化学方程式为2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O． 
某同学在常温下设计如下实验探究Na₂S₂O₃的化学性质．

（4）实验①可说明Na₂S₂O₃溶液呈弱碱性，Na₂S₂O₃为强碱若酸盐，H₂S₂O₃是一种弱酸．
（5）实验②说明Na₂S₂O₃具有还原性，反应的离子方程式为S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂+2Ba²⁺=2BaSO₄↓+8Cl^-+10H⁺．
（6）向绝热恒容密闭容器中通入SO₂和NO₂一定条件下使反应SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g） 达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图2所示．由图可得出的正确结论是CD
A．反应在c 点达到平衡状态
B．反应物浓度：a 点小于b 点
C．物质的总能量：反应物高于生成物
D．△t₁=△t₂时，SO₂的转化率：a～b 段小于b～c 段．

Answer 1

分析 （1）NaHSO₃为离子化合物，熔融时电离出Na⁺和HSO₃^-离子；检验二氧化硫，可根据二氧化硫的漂白性；
（2）Na₂SO₃溶液显碱性，SO₃^2-存在两步水解，以第一步水解为主，水解程度较小，据此判断离子浓度关系；
（3）在氧气作用下，二氧化硫、氢氧化钙反应生成硫酸钙；
（4）Na₂S₂O₃为强碱若酸盐，水解呈碱性；
（5）Na₂S₂O₃溶液加入氯水、氯化钡生成白色沉淀，应生成硫酸钡；
（6）由题意可知一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响．结合图象可知反应速率先增大再减小，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快．

解答 解：（1）NaHSO₃为离子化合物，熔融时电离出Na⁺和HSO₃^-离子吗，电离方程式为NaHSO₃=Na⁺+HSO₃^-，二氧化硫具有漂白性，可使品红褪色，但生成物不稳定，加热可恢复到原来的颜色，则检验二氧化硫，
故答案为：NaHSO₃=Na⁺+HSO₃^-；能使品红褪色，褪色后的品红溶液受热后又可恢复到原来的颜色；
（2）Na₂SO₃溶液显碱性，SO₃^2-存在两步水解：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，以第一步水解为主，水解程度较小，则0.1mol/L Na₂SO₃溶液中的离子浓度顺序为：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺），故答案为：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；
（3）高速旋转雾化器中涉及反应为二氧化硫、氧气和氢氧化钙反应生成硫酸钙，反应的方程式为2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O，
故答案为：2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O；
（4）常温下实验①测定溶液pH=8，说明Na₂S₂O₃溶液呈碱性，H₂S₂O₃是一种弱酸，Na₂S₂O₃为强碱若酸盐，
故答案为：Na₂S₂O₃溶液呈弱碱性，Na₂S₂O₃为强碱若酸盐，H₂S₂O₃是一种弱酸；
（5）验②发生反应是利用氯气氧化硫代硫酸钠为硫酸钠，说明Na₂S₂O₃具有还原性，硫酸钠结合钡离子生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式：S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂+2Ba²⁺=2BaSO₄↓+8Cl^-+10H⁺；
故答案为：还原；S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂+2Ba²⁺=2BaSO₄↓+8Cl^-+10H⁺；
（6）A．化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，故A错误；
B．a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，故B错误；
C．从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，故C正确；
D．随着反应的进行，正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，SO₂的转化率将逐渐增大，故D正确；
故选：CD．

点评 本题综合考查性质实验的设计，涉及含硫物质的性质的考查，为高频考点，涉及氧化还原反应、电离及盐类水解应用、离子浓度大小比较方法等，题目综合性较强，难度中等，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力．