硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO2生成NaHSO3,再用NaIO3按下列反应(配平)来制取单质I2。NaIO3来源于自然界的矿物。
① NaIO3 + NaHSO3— NaI + Na2SO4 + H2SO4 ② IO3-+I-+H+—I2+H2O
(1)配平上述反应
(2)在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。请计算开始产生单质I2及产生单质I2最大值时所滴入的NaIO3的物质的量各是多少?
(3)25℃时,H2SO3
HSO3-
+ H+的电离常数Ka= 1×10-2 mol/L,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=
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”,下同); 加入少量NaOH溶液,
的值
;加入少量水,水的电离程度将 。
(1)2NaIO3 + 6NaHSO3 =2NaI + 3Na2SO4 + 3H2SO4 IO3-+5I-+6H+= 3I2+3H2O
(2)5/3mol 2mol (3)1.0×10-12,增大,增大,增大
【解析】
试题分析:(1)这两个反应均为氧化还原反应,要符合电子守恒和原子守恒。对第二个反应来说,是离子反应,还要符合电荷守恒。配平后的方程式为:2NaIO3 + 6NaHSO3 =2NaI + 3Na2SO4 + 3H2SO4
IO3-+5I-+6H+= 3I2+3H2O (2)开始产生I2时,第一个反应恰好完成,第二个反应刚刚开始。有方程式2NaIO3 + 6NaHSO3 =2NaI + 3Na2SO4 + 3H2SO4可知:n(NaIO3):n(NaHSO3)=2:6=1:3,所以n(NaIO3)=1/3 n(NaHSO3) =
1/3×5mol=5/3mol.产生单质I2最大值时第一个反应产生的I-完全发生第二个反应。n(I-)= 1/3n(NaHSO3)=
5/3 mol,发生第二个反应消耗的NaIO3的物质的量为n(NaIO3)=1/5×5/3mol=1/3mol.所以一共消耗的的NaIO3的物质的量为n(NaIO3)=
5/3mol+1/3mol=2mol.(3) H2SO3
HSO3-
+ H+的电离常数Ka= {C(H+)·C(HSO3-)}
÷C(H2SO3)= 1×10-2 mol/L; NaHSO3的水解平衡为HSO3-+H2O
H2SO3 + OH-。水解平衡常数Kh=
{ C(OH-)·C(H2SO3)}÷{ C(HSO3-)·C(H2O)}.
Ka·Kh= {C(H+)·C(OH-)}÷C(H2O).
Kh= {C(H+)·C(OH-)} ÷{C(H2O)·Ka
} =1.0×10-14÷1.0×10-2=1.0×10-12. 若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,会发生反应:H2SO3+ I2+H2O= H2SO4+ 2HI ;使平衡H2SO3
HSO3-
+ H+向逆反应方向移动,则溶液中
将增大。若加入少量NaOH溶液,由于发生反应:H++OH-=
H2O,使平衡HSO3 -
SO32- + H+向正反应方向移动,
的值增大。若加入少量水,盐的水解程度增大,使水的电离程度也增大。
考点:考查硫酸工厂尾气处理问题及外界条件对盐的水解平衡、电离平衡的影响等知识。
科目:高中化学 来源: 题型:
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科目:高中化学 来源:2010届江苏启东中学高三考前辅导训练化学试题 题型:计算题
二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物,防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。
⑴某温度下,SO2(g)+1/2O2(g)
SO3(g);△H=-98 kJ·mol-1。开始时在100 L的密闭容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g),当反应达到平衡时共放出热量196 kJ,该温度下平衡常数K= 。恒温下,若往容器中再加入4mol SO2(g),则重新达到平衡时SO2的总转化率 原平衡时SO2转化率(选填“>”、“<”或“=”)。
⑵ 用CH4催化还原NOx为N2可以消除氮氧化物的污染。试写出总反应方程式:
,现有1L NO2、NO混合气体NOx,将其还原成N2,需同温同压下CH4的体积0.4L,则混和气体中NO2、NO的物质的量之比为 。
⑶ 硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO2生成NaHSO3,再用NaIO3按下列反应(未配平)来制取单质I2。NaIO3来源于自然界的矿物。
①NaIO3+NaHSO3—NaI+Na2SO4+H2SO4
②IO3-+I-+H+—I2+H2O
在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。请计算开始产生单质I2及产生单质I2最大值时所滴入的NaIO3的物质的量各是多少?
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科目:高中化学 来源: 题型:
二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物,防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。
⑴某温度下,SO2(g)+1/2O2(g)
SO3(g);△H=-98 kJ·mol-1。开始时在100 L的密闭容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g),当反应达到平衡时共放出热量196 kJ,该温度下平衡常数K= 。恒温下,若往容器中再加入4mol SO2(g),则重新达到平衡时SO2的总转化率 原平衡时SO2转化率(选填“>”、“<”或“=”)。
⑵ 用CH4催化还原NOx为N2可以消除氮氧化物的污染。试写出总反应方程式:
,现有1L NO2、NO混合气体NOx,将其还原成N2,需同温同压下CH4的体积0.4L,则混和气体中NO2、NO的物质的量之比为 。
⑶ 硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO2生成NaHSO3,再用NaIO3按下列反应(未配平)来制取单质I2。NaIO3来源于自然界的矿物。
①NaIO3+NaHSO3—NaI+Na2SO4+H2SO4
②IO3-+I-+H+—I2+H2O
在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。请计算开始产生单质I2及产生单质I2最大值时所滴入的NaIO3的物质的量各是多少?
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科目:高中化学 来源:2009年江苏省淮安市淮阴中学高考化学模拟试卷(三)(解析版) 题型:填空题
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