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高考化学试卷全国卷1
大小:0B 10页 发布时间: 2024-03-04 16:55:19 13.88k 13.27k

(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式2NaHSO3═Na2S2O5+H2O

(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,的工艺为:

①pH=4.1时,Ⅰ中为NaHSO3溶液(写化学式)。

②工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是增大NaHSO3浓度,形成过饱和溶液。

(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3.阳极的电极反应式为2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+。电解后,a室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5

(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00mL葡萄萄酒样品,用0.01000mol•L﹣1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL.滴定反应的离子方程式为S2O52﹣+2I2+3H2O═2SO42﹣+4I﹣+6H+该样品中Na2S2O5的残留量为0.128g•L﹣1(以SO2计)

【考点】54:物质的量的相关计算;DI:电解原理

【分析】(1)由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得Na2S2O5,据此写出反应方程式;

(2)①向I中通入SO2使溶液pH变为4.1,说明溶液显酸性,据此分析;

②工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2,考虑到后续操作步骤是结晶脱水制取Na2S2O5,发生这一步需要过饱和的NaHSO3溶液;

(3)电解池阳极为稀硫酸溶液,电解质溶液显酸性,电解池阳极发生氧化反应,溶液中分隔各个室的膜为阳离子交换膜,阳离子向阴极移动,据此分析;

(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂,说明Na2S2O5具有一定的还原性,能被碘标准液滴定,说明发生氧化还原反应产生Na2SO4,I2被还原为I﹣,根据方程式计算。

【解答】解:(1)由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得Na2S2O5,所以发生反应的化学方程式为2NaHSO3═Na2S2O5+H2O,

故答案为:2NaHSO3═Na2S2O5+H2O;

(2)①向I中通入SO2使溶液pH变为4.1,说明溶液显酸性,Na2CO3显碱性,Na2SO3显碱性,NaHCO3显碱性,而NaHSO3显酸性,说明反应产生了NaHSO3,I中的溶液应为NaHSO3溶液,

故答案为:NaHSO3;

②工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2,考虑到后续操作步骤是结晶脱水制取Na2S2O5,发生这一步需要过饱和的NaHSO3溶液,由此判断,再通入SO2的目的应为:增大NaHSO3浓度,形成过饱和溶液,

故答案为:增大NaHSO3浓度,形成过饱和溶液;

(3)电解池阳极为稀硫酸溶液,电解质溶液显酸性,电解池阳极发生氧化反应,所以应为H2O放电,产生O2和H+,则电极反应为:2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+,

溶液中分隔各个室的膜为阳离子交换膜,阳离子向阴极移动,H+向右移动,在b室则发生反应:2H++2e﹣═H2↑,所以b室较a室H+浓度有所降低,因此电解后,a室的NaHSO3浓度增加,

故答案为:2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+;a;

(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂,说明Na2S2O5具有一定的还原性,能被碘标准液滴定,说明发生氧化还原反应产生Na2SO4,I2被还原为I﹣,则发生滴定反应的离子方程式为:S2O52﹣+2I2+3H2O═2SO42﹣+4I﹣+6H+,

取50.00mL葡萄萄酒样品,用0.01000mol•L﹣1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL,根据反应方程式,则样品中Na2S2O5的残留量以SO2计算应为:=0.128g/L,

故答案为:S2O52﹣+2I2+3H2O═2SO42﹣+4I﹣+6H+;0.128。

【点评】本题以Na2S2O5为背景,考查氧化还原反应和电解原理的知识,考查了氧化还原反应方程式的书写和配平,电极反应方程式的书写,滴定的简单计算,均为高考的难点和重点,为高频考点,试题有助于培养综合分析问题的能力,本题整体难度中等,是中档题。

10.(15分)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:

(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5,该反应氧化产物是一种气体,其分子式为O2

(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强ρ随时间t的变化如下表所示(t=∞时,N2O5(g)完全分解):

t/min 0 40 80 160 260 1300 1700∞

ρ/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1

①已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)△H1=﹣44kJ•mol﹣1

2NO2(g)=N2O4(g)△H2=﹣55.3kJ•mol﹣1

则反应N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)的△H=+33.3kJ•mol﹣1

②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=2×10﹣3×P(kPa•min﹣1),t=62min时,测得体系中P=2.9kPa,则此时的P=30.0kPa,v=6.0×10﹣2kPa•min﹣1。

③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强P∞(35℃)大于63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是温度升高,容器容积不变,总压强提高,且二氧化氮二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高

④25℃时N2O4(g)⇌2NO2(g)反应的平衡常数KP=13.4kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。

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