【題目】硫的化合物在科研、生活及化學(xué)工業(yè)中具有重要的作用。

(1)在廢水處理領(lǐng)域中,H2SNa2S能使某些金屬離子生成極難溶的硫化物而除去。25 ℃,在0.10 mol·L1 H2S溶液中,通入HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH,溶液pHc(S2)關(guān)系如下表(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。

pH

3

5

7

9

11

c(S2)/ (mol·L1)

1.4×1015

1.4×1011

6.8×108

1.3×105

1.3×103

某溶液含0.020 mol·L1 Mn2、0.10 mol·L1 H2S,當(dāng)溶液的pH=5時(shí),Mn2開(kāi)始沉淀,MnS的溶度積為______。

(2)工業(yè)上采用高溫分解H2S制取氫氣,其反應(yīng)為2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH1,在膜反應(yīng)器中分離出H2。

①已知:H2S(g)H2(g)+S(g) ΔH2;2S(g)S2(g) ΔH3,則ΔH1______ (用含ΔH2、ΔH3的式子表示)。

②在密閉容器中,充入0.10 mol H2S(g),發(fā)生反應(yīng)2H2S(g)2H2(g)+S2(g),控制不同的溫度和壓強(qiáng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示。

圖中壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)?/span>______,理由是______。若容器的容積為2.0 L,則壓強(qiáng)為p3,溫度為950 ℃時(shí),反應(yīng)經(jīng)3 h達(dá)到平衡,化學(xué)反應(yīng)速率v(S2)=______;若壓強(qiáng)p2=7.2 MPa、溫度為975 ℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp______用平衡分壓代替平衡濃度,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。若保持壓強(qiáng)不變,升溫至1000 ℃時(shí),則該反應(yīng)的平衡常數(shù)_____增大”“不變減小”)。

(3)工業(yè)上用惰性電極電解KHSO4飽和溶液制取H2O2,示意圖如圖所示:

①低溫電解KHSO4飽和溶液時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為______

K2S2O8水解時(shí)生成H2O2KHSO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式______

【答案】 2.8×1013 2ΔH2+ΔH3 p3>p2>p1 該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),其他條件相同時(shí),壓強(qiáng)增大平衡逆向移動(dòng),H2S的轉(zhuǎn)化率減小,故p3>p2>p1 0.0025 mol·L1·h1 0.53 增大 2SO-2e===S2O K2S2O8+2H2O===H2O2+2KHSO4

【解析】試題分析:(1)某溶液含0.020 molL-1Mn2+、0.1 molL-1H2S,當(dāng)溶液的pH=5時(shí),溶液里c(S2-)=1.4×10-11molL-1,Mn2+開(kāi)始沉淀,則MnS的溶度積= c(S2-)×c(Mn2+)=0.020×1.4×10-11=2.8×10-13; (2)工業(yè)上采用高溫分解H2S制取氫氣,其反應(yīng)為2H2S(g)2H2(g)+S2(g) △H1,在膜反應(yīng)器中分離出H2。①ⅰH2S(g)H2(g)+S(g) △H2,ⅱ2S(g)S2(g)△H3,根據(jù)蓋斯定律可知2H2S(g)2H2(g)+S2(g)ⅰ×2+ⅱ得到的,故△H1=2ΔH2+ ΔH3;因?yàn)楹銣叵聣簭?qiáng)越大,H2S的轉(zhuǎn)化率越低,則圖中壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)?/span>p3>p2>p1,理由是該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),其他條件相同時(shí),壓強(qiáng)增大平衡逆向移動(dòng),H2S 的轉(zhuǎn)化率減小,故p3>p2>p1。壓強(qiáng)為p3,溫度為950℃時(shí),H2S的轉(zhuǎn)化率為30%,即變化量為0.10mol×30%=0.03mol,生成的S2(g)0.03mol/2=0.015mol,達(dá)到平衡時(shí)v(S2)="(" 0.015mol/2L)÷3h=0.0025mol/(L·h);若壓強(qiáng)p2=7.2MPa,溫度為975℃時(shí),H2S的轉(zhuǎn)化率為40%,即變化量為0.10mol×40%=0.04mol,則平衡時(shí)H2(g)0.04mol,S2(g)的物質(zhì)的量為0.02molH2S(g)的物質(zhì)的量為0.06mol,總的物質(zhì)的量為0.12mol,H2S(g)、H2(g)、S2(g)的分壓分別為7.2MPa×(0.06/0.12)=3.6MPa7.2MPa×(0.04/0.12)=2.4MPa,7.2MPa×(0.02/0.12)=1.2MPa,則反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(2.4MPa)2×1.2MPa÷(3.6MPa)2=0.53MPa,因恒壓條件下,溫度越高,H2S的轉(zhuǎn)化率越大,說(shuō)明升高溫度平衡正向移動(dòng),若保持壓強(qiáng)不變,升溫到1000℃時(shí),則該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大;(3低溫電解飽和KHSO4溶液時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2SO4 22e=S2O82;②K2S2O8水解時(shí)生成H2O2KHSO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為K2S2O8+ 2H2O = H2O2+2KHSO4

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】SO2是主要大氣污染物之一,工業(yè)上可用如圖裝置吸收轉(zhuǎn)化SO2(A、B 為惰性電極)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A. a為電源的正極

B. B 極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C. 離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜

D. A極區(qū)溶液的pH逐漸增大

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】N 是一種重要的元素,其單質(zhì)及化合物在諸多領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。

(1)基態(tài)N 原子的核外電子排布式是_____________;最高能級(jí)的電子云輪廓圖形狀為_____________;N原子的第一電離能比O原子的大,其原因是_________________________。

(2)在高壓下氮?dú)鈺?huì)發(fā)生聚合得到高聚氮,晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。晶體中每個(gè)氮原子與另外三個(gè)氮原子結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。氮原子的雜化軌道類型為_________。這種高聚氮N-N 鍵的鍵能為160kJ/mol,N2 的鍵能為942kJ/mol,其可能潛在的應(yīng)用是______________________。

(3)南京理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)成功合成了能在室溫穩(wěn)定存在的五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl,經(jīng)X射線衍射測(cè)得晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖所示(其中N5-的立體結(jié)構(gòu)是平面五元環(huán))。下列說(shuō)法正確的是________

A.所有N 原子的價(jià)電子層均有孤對(duì)電子 B.兩種陽(yáng)離子均含有配位鍵

C.兩種陽(yáng)離子不是等電子體 D.陰陽(yáng)離子之間只存在離子鍵

(4)NH3 F2 反應(yīng)生成NF3 NH4F,這四種物質(zhì)中,沸點(diǎn)由高到低的順序是______;NF3中氮元素顯_______價(jià)屬極性分子的有_________________。

(5)立方氮化硼稱為超硬材料。晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:

硼原子的配位數(shù)是__________。若晶胞參數(shù)為anm,則晶體的密度為____g·cm3 (NA 表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,列出代數(shù)式)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鉍及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛,某研究小組用浮選過(guò)的輝鉍礦(主要成分是Bi2S3,還含少量SiO2等雜質(zhì))制備NaBiO3,其流程如下:

已知:水解能力:Bi3+>Fe3+。

回答下列問(wèn)題:

(1)“浸取”時(shí),為了提高浸取速率,可采取的措施有______(任寫(xiě)一條);過(guò)濾1的濾渣的主要成分有______(填化學(xué)式)。

(2)浸取時(shí)加入過(guò)量濃鹽酸的目的是______;“母液”中通入氣體X后可循環(huán)利用,氣體X為______(填名稱)。

(3)寫(xiě)出焙燒時(shí)生成鉍酸鈉的化學(xué)方程式______;當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L O2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是______

(4)25℃時(shí),向濃度均為0.04 mol·L-1的Cu2+、Pb2+、Bi3+的混合溶液中滴加(NH4)2S溶液(設(shè)溶液體積增加1倍),當(dāng)c(Pb2+)=10-5 mol·L-1時(shí)恰好完全沉淀,所得溶液中c(Cu2+)∶c(Bi3+)=______。[已知:Ksp(CuS)=6.0×10-36、Ksp(PbS)=3.0×10-28、Ksp(Bi2S3)=1.6×10-20]

(5)用雙硫腙(H2Dz,二元弱酸)~CC14絡(luò)合萃取法可從工業(yè)廢水中提取金屬離子:H2Dz先將金屬離子絡(luò)合成電中性的物質(zhì)[如Cu(HDz)2等],再用CCl4萃取此絡(luò)合物。下圖是用上述方法處理含有Hg2+、Bi3+、Zn2+的廢水時(shí)的酸度曲線(E%表示金屬離子以絡(luò)合物形式被萃取分離的百分率)。

①當(dāng)調(diào)節(jié)pH=2.5時(shí),鉍(Bi)的存在形式有______

②向萃取后的CCl4中加入NaOH溶液可將鉍元素以氫氧化物的形式沉淀下來(lái),相應(yīng)的離子方程式為______。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】咖啡酸乙酯具有抗炎作用且有治療自身免疫性疾病的潛力,其合成路線如圖所示:

回答下列問(wèn)題:

(1)C+D→E反應(yīng)類型為______。F中含氧官能團(tuán)的名稱是______

(2)D分子中位于同一平面上的原子最多有______個(gè)。G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______。

(3)H→咖啡酸乙酯的化學(xué)方程式為______。

(4)芳香族化合物MH的同分異構(gòu)體,1 molM與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成2 molCO2,M的結(jié)構(gòu)有______種;其中核磁共振氫譜為5組峰,峰面積比為12221的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______

(5)以上圖中的C和甲醛為原料,設(shè)計(jì)合成C5H12O4的路線無(wú)機(jī)試劑任任選)。________________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鉛蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池,其構(gòu)造示意圖如下。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l)

下列說(shuō)法不正確的是

A.放電時(shí),正極反應(yīng)為:PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) +2e- = PbSO4(s) + 2H2O(l)

B.充電時(shí),應(yīng)將外接直流電源的正極與鉛蓄電池的接線柱A相接

C.實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池做電源精煉粗銅時(shí),應(yīng)將粗銅與接線柱B相連接

D.鉛蓄電池做電源電解Na2SO4溶液時(shí),當(dāng)有2 mol O2產(chǎn)生時(shí),消耗8 mol H2SO4

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】為提純下列物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)的物質(zhì)為雜質(zhì)),所選用的除雜試劑或分離方法不正確的是

選項(xiàng)

提純的物質(zhì)

除雜試劑

分離方法

A

乙炔(硫化氫)

硫酸銅溶液

洗氣

B

(苯酚)

濃溴水

過(guò)濾

C

乙醇(乙酸)

生石灰

蒸餾

D

苯甲酸(可溶性雜質(zhì))

重結(jié)晶

A. A B. B C. C D. D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說(shuō)法正確的是

A. 向0.1mol/L CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)減小

B. 將CH3COONa溶液從20℃升溫至30℃,溶液中c(CH3COO-)/[c(CH3COOH).c(OH-)]增大

C. 向鹽酸中加入氨水至中性,溶液中[c(NH4+)/c(Cl-)]>1

D. 向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中c(Cl-)/c(Br-)不變

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】福酚美克是一種影響機(jī)體免疫力功能的藥物,可通過(guò)以下方法合成:

(1)物質(zhì)A的名稱是__________________________

(2)B→C的轉(zhuǎn)化屬于_______反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。

(3)上述流程中設(shè)計(jì)A→B步驟的目的是_________________________________

(4)A與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式為:_________________________________。

(5)A的同分異構(gòu)體X滿足下列條件:

Ⅰ.能與NaHCO3反應(yīng)放出氣體; Ⅱ.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。

符合上述條件的同分異構(gòu)體有______種。其中核磁共振氫譜有5組吸收峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____________。

(6)參照上述合成路線和信息,以乙醛為原料(無(wú)機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制

的合成路線:____________________________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案