Question

化学反应原理在科研和生产中有广泛应用

（1）利用“化学蒸气转移法”制备TaS₂晶体，发生如下反应TaS₂(s)+2I₂(g) TaI₄(g)+S₂(g)   △H﹥0   （Ⅰ）反应（Ⅰ）的平衡常数表达式K=            ，若K=1，向某恒容密闭容器中加入1mol I₂（g）和足量TaS₂（s），I₂（g）的平衡转化率为                 ，

（2）如图所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T₂的一端放入未提纯的TaS₂粉末和少量I₂（g），一段时间后，在温度为T₁的一端得到了纯净的TaS₂晶体，则温度T₁ T₂（填“﹥”“﹤”或“=”）。上述反应体系中循环使用的物质是           。

（3）利用I₂的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化为 H₂SO₃，然后用一定浓度的I₂溶液进行滴定，所用指示剂为      ，滴定反应的离子方程式为                                ，

（4）25℃时，H₂SO₃HSO₃^-+H⁺的电离常数Ka=1×10^-2mol/L，则该温度下NaHSO₃的水解平衡常数K_h=         mol/L，若向NaHSO₃溶液中加入少量的I₂，则溶液中将        （填“增大”“减小”或“不变”）。

 

Answer 1

【答案】

（1）；66.7%；

（2）＜； I₂；

（3）淀粉； H₂SO₃+I₂+H₂O=2I^－+SO₄^2－+4H^＋；

（4）1.0×10^－12；增大。

【解析】

（1）根据题给的化学方程式：TaS₂（s）+2I₂（g） TaI₄（g）+S₂（g），可知K=；由于K=1，设平衡时TaI₄和S₂的物质的量为x，则根据平衡常数可列式：（x/V）²=【（1-2x）/V】²，即：x²=（1-2x）²，解得x=1/3，故I₂（g）的平衡转化率为：(2/3)×100%=66.7%；

（2）分析题给的化学方程式：TaS₂（s）+2I₂（g） TaI₄（g）+S₂（g）   △H﹥0，该反应正向吸热；由于反应先在T₂端开始，一段时间后在T₁端得到晶体，说明反应生成的气体在T₁端温度降低平衡左移，故温度T₁＜T₂；在上述变化过程中I₂可以循环使用；

（3）利用I₂的氧化性可测定钢铁中硫的含量时的指示剂是淀粉，反应的离子方程式为：H₂SO₃+I₂+H₂O= 2I^－+SO₄^2－+4H^＋；

（4）根据NaHSO₃的水解方程式：HSO₃^-+H₂OH₂SO₃+OH^－，其水解平衡常数的表达式为：K_h=c(H₂SO₃)×c(OH^－)/c(HSO₃^-)，故K_a×K_h= c(H⁺)×c(OH^－)=K_w，可求出K_h =1.0×10^－12；若向NaHSO₃溶液中加入少量的I₂，溶液中发生反应：HSO₃^2-+I₂+H₂O=SO₄^2-+2I^-+3H⁺，氢离子结合氢氧根离子，使平衡向右移动，造成溶液中增大。

【考点定位】此题综合考查了化学平衡常数、电离平衡常数和水解平衡常数、平衡转化率、化学平衡的移动、滴定指示剂的选择等知识。