Question

4．SO₂、Na₂SO₃、NaHSO₃和Na₂S₂O₃且是常見的含硫化合物． 

（1）NaHSO₃固體熔融時的電離方程式為NaHSO₃=Na⁺+HSO₃^-．實驗室檢驗SO₂的原理是能使品紅褪色，褪色后的品紅溶液受熱后又可恢復(fù)到原來的顏色（文字表達）． 
（2）0.1mo1/L Na₂SO₃溶液中的離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）． 
（3）旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法是去除燃煤煙氣中二氧化硫的方法之工藝流程如圖1所示：
霧化器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O． 
某同學(xué)在常溫下設(shè)計如下實驗探究Na₂S₂O₃的化學(xué)性質(zhì)．

（4）實驗①可說明Na₂S₂O₃溶液呈弱堿性，Na₂S₂O₃為強堿若酸鹽，H₂S₂O₃是一種弱酸．
（5）實驗②說明Na₂S₂O₃具有還原性，反應(yīng)的離子方程式為S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂+2Ba²⁺=2BaSO₄↓+8Cl^-+10H⁺．
（6）向絕熱恒容密閉容器中通入SO₂和NO₂一定條件下使反應(yīng)SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g） 達到平衡，正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如圖2所示．由圖可得出的正確結(jié)論是CD
A．反應(yīng)在c 點達到平衡狀態(tài)
B．反應(yīng)物濃度：a 點小于b 點
C．物質(zhì)的總能量：反應(yīng)物高于生成物
D．△t₁=△t₂時，SO₂的轉(zhuǎn)化率：a～b 段小于b～c 段．

Answer 1

分析 （1）NaHSO₃為離子化合物，熔融時電離出Na⁺和HSO₃^-離子；檢驗二氧化硫，可根據(jù)二氧化硫的漂白性；
（2）Na₂SO₃溶液顯堿性，SO₃^2-存在兩步水解，以第一步水解為主，水解程度較小，據(jù)此判斷離子濃度關(guān)系；
（3）在氧氣作用下，二氧化硫、氫氧化鈣反應(yīng)生成硫酸鈣；
（4）Na₂S₂O₃為強堿若酸鹽，水解呈堿性；
（5）Na₂S₂O₃溶液加入氯水、氯化鋇生成白色沉淀，應(yīng)生成硫酸鋇；
（6）由題意可知一個反應(yīng)前后體積不變的可逆反應(yīng)，由于容器恒容，因此壓強不影響反應(yīng)速率，所以在本題中只考慮溫度和濃度的影響．結(jié)合圖象可知反應(yīng)速率先增大再減小，因為只要開始反應(yīng)，反應(yīng)物濃度就要降低，反應(yīng)速率應(yīng)該降低，但此時正反應(yīng)卻是升高的，這說明此時溫度的影響是主要的，由于容器是絕熱的，因此只能是放熱反應(yīng)，從而導(dǎo)致容器內(nèi)溫度升高反應(yīng)速率加快．

解答 解：（1）NaHSO₃為離子化合物，熔融時電離出Na⁺和HSO₃^-離子嗎，電離方程式為NaHSO₃=Na⁺+HSO₃^-，二氧化硫具有漂白性，可使品紅褪色，但生成物不穩(wěn)定，加熱可恢復(fù)到原來的顏色，則檢驗二氧化硫，
故答案為：NaHSO₃=Na⁺+HSO₃^-；能使品紅褪色，褪色后的品紅溶液受熱后又可恢復(fù)到原來的顏色；
（2）Na₂SO₃溶液顯堿性，SO₃^2-存在兩步水解：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，以第一步水解為主，水解程度較小，則0.1mol/L Na₂SO₃溶液中的離子濃度順序為：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺），故答案為：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；
（3）高速旋轉(zhuǎn)霧化器中涉及反應(yīng)為二氧化硫、氧氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，反應(yīng)的方程式為2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O，
故答案為：2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O；
（4）常溫下實驗①測定溶液pH=8，說明Na₂S₂O₃溶液呈堿性，H₂S₂O₃是一種弱酸，Na₂S₂O₃為強堿若酸鹽，
故答案為：Na₂S₂O₃溶液呈弱堿性，Na₂S₂O₃為強堿若酸鹽，H₂S₂O₃是一種弱酸；
（5）驗②發(fā)生反應(yīng)是利用氯氣氧化硫代硫酸鈉為硫酸鈉，說明Na₂S₂O₃具有還原性，硫酸鈉結(jié)合鋇離子生成硫酸鋇沉淀，反應(yīng)的離子方程式：S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂+2Ba²⁺=2BaSO₄↓+8Cl^-+10H⁺；
故答案為：還原；S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂+2Ba²⁺=2BaSO₄↓+8Cl^-+10H⁺；
（6）A．化學(xué)平衡狀態(tài)的標志是各物質(zhì)的濃度不再改變，其實質(zhì)是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，c點對應(yīng)的正反應(yīng)速率顯然還在改變，故一定未達平衡，故A錯誤；
B．a(chǎn)到b時正反應(yīng)速率增加，反應(yīng)物濃度隨時間不斷減小，故B錯誤；
C．從a到c正反應(yīng)速率增大，之后正反應(yīng)速率減小，說明反應(yīng)剛開始時溫度升高對正反應(yīng)速率的影響大于濃度減小對正反應(yīng)速率的影響，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，故C正確；
D．隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率越快，消耗的二氧化硫就越多，SO₂的轉(zhuǎn)化率將逐漸增大，故D正確；
故選：CD．

點評 本題綜合考查性質(zhì)實驗的設(shè)計，涉及含硫物質(zhì)的性質(zhì)的考查，為高頻考點，涉及氧化還原反應(yīng)、電離及鹽類水解應(yīng)用、離子濃度大小比較方法等，題目綜合性較強，難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力．