Question

【題目】硫及其化合物在生產生活中應用廣泛。回答下列問題：

(1)鐵銨礬是一種化學物質,分子式是 NH4Fe(SO4)2·12H2O,其溶于水后,溶液中的離子濃度大小關系為__________________。

(2)已知某溶液中含有 CO32－、SO42－等離子,取一定量的該溶液,向其中滴加BaCl2溶液，當 CO32－開始沉 淀時，溶液中c(CO32-)/c(SO42-)為_______________。(已知 Ksp(BaSO4 )＝1.0×10－10 ，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9 )

(3)已知：S2Cl2(l)＋Cl2(g)＝2SCl2(l) ΔH＝－50.2kJ·mol－1 。斷裂 1molCl－Cl鍵、1molS－S鍵分別需要吸收 243kJ、268kJ 的能量，則斷裂 1mol S－Cl鍵需要吸收的能量為____kJ。

(4)用 NaOH 溶液吸收煙氣中的 SO2,將所得的 Na2SO3 溶液進行電解,可以制備H2SO4，其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。

陽極的電極反應式為______________________；其中可循環使用的物質是________。

Answer 1

【答案】c(SO42－)>c(NH4＋)>c(Fe3＋)>c(H＋)>c(OH－) 25 280.6 SO32－－2e－＋H2O=SO42－＋2H＋ NaOH

【解析】

（1）硫酸鐵銨NH4Fe(SO4)2·12H2O溶于水形成的溶液中，Fe3＋和NH4＋水解溶液顯酸性，Fe3＋的水解程度大于NH4＋，水解程度越大，離子濃度越小，據此解答；

（2）根據c(CO32-)/c(SO42-)= Ksp(BaCO3)/ Ksp(BaSO4 )計算；

（3）反應的焓變等于反應物的鍵能減去生成物的鍵能，設斷裂1mol S－Cl鍵需要吸收的能量為x，列方程求解；

（4）圖中陰離子向b極移動，則b為陽極，所以b極上SO32－在陽極失電子生成SO42－，據此解答。

（1）硫酸鐵銨NH4Fe(SO4)2·12H2O溶于水形成的溶液中，Fe3＋和NH4＋水解溶液顯酸性，Fe3＋的水解程度大于NH4＋，水解程度越大，離子濃度越小，所以c(NH4＋)>c(Fe3＋)，硫酸根離子不水解，濃度最大，所以溶液中離子濃度關系c(SO42－)>c(NH4＋)>c(Fe3＋)>c(H＋)>c(OH－)。

因此，本題正確答案是：c(SO42－)>c(NH4＋)>c(Fe3＋)>c(H＋)>c(OH－)；

（2）根據c(CO32-)/c(SO42-)= Ksp(BaCO3)/ Ksp(BaSO4 )可知，c(CO32-)/c(SO42-)=25。

因此，本題正確答案是：25；

（3）反應的焓變等于反應物的鍵能減去生成物的鍵能，設斷裂1mol S－Cl鍵需要吸收的能量為x，則2x+268 kJ+243 kJ-4x=-50.2 kJ，解得x=280.6 kJ。

因此，本題正確答案是：280.6；

（4）圖中陰離子向b極移動，則b為陽極，所以b極上SO32－在陽極失電子生成SO42－，其電極方程式為：SO32－－2e－＋H2O=SO42－＋2H＋；a為陰極，陰極區放電離子為氫離子生成氫氣，B口流出的物質是濃度較大的氫氧化鈉溶液，可用來吸收二氧化硫，故可循環使用的物質是NaOH，

因此，本題正確答案是：SO32－－2e－＋H2O=SO42－＋2H＋ ；NaOH。