(1)反应Ⅰ的化学方程式是SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI.
反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离.该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层﹣﹣含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层.
(2)①根据上述事实,下列说法正确的是ac(选填序号).
a.两层溶液的密度存在差异
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是观察颜色,颜色深的为HI层,颜色浅的为硫酸层.
③经检测,H2SO4层中c(H+):c(SO42﹣)=2.06:1.其比值大于2的原因是硫酸层中含少量的I2,I2+H2O=HI+HIO,且HI电离出氢离子.
(3)反应Ⅱ:
2H2SO4(I)=2SO2(g)+O2+2H2O(g)△H=+550kJ▪mo1﹣1.
它由两步反应组成:
ⅰ.H2SO4(I)=SO3(g)+H2O(g),△H=+177kJ▪mo1﹣1;
ⅱ.SO3(g)分解.
L (L1,L2),X 可分别代表压强或温度.图2表示L一定时,ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系.
①X代表的物理量是压强.
②判断L1、L2的大小关系,并简述理由:L1<L2,分解反应为吸热反应,温度高,转化率大.
【考点】1B:真题集萃;BB:反应热和焓变;CB:化学平衡的影响因素;CP:化学平衡的计算
【分析】(1)由图可知,反应I为二氧化硫与碘发生氧化还原反应生成硫酸和HI;
(2)①分成两层,与溶解性、密度有关;
②两层的颜色不同;
③H2SO4中c(H+):c(SO42﹣)=2:1,且HI电离出氢离子;
(3)①由图可知,X越大,转化率越低;
②分解反应为吸热反应,温度高,转化率大.
【解答】解:(1)由图可知,反应I为二氧化硫与碘发生氧化还原反应生成硫酸和HI,该反应为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,故答案为:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI;
(2)①a.两层溶液的密度存在差,才出现上下层,故a正确;
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液互溶,与分层无关,故b错误;
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶,则碘在不同溶剂中溶解性不同,类似萃取,与分层有关,故c正确;
故答案为:ac;
②辨别两层溶液的方法是观察颜色,颜色深的为HI层,颜色浅的为硫酸层,故答案为:观察颜色,颜色深的为HI层,颜色浅的为硫酸层;
③H2SO4层中c(H+):c(SO42﹣)=2.06:1.其比值大于2的原因是硫酸层中含少量的I2,I2+H2O=HI+HIO,且HI电离出氢离子,故答案为:硫酸层中含少量的I2,I2+H2O=HI+HIO,且HI电离出氢离子;
(3)①由图可知,X越大,转化率越低,升高温度转化率增大,则X表示压强,故答案为:压强;
②由SO3(g)=SO2(g)+O2(g)△H>0,温度高,转化率大,图中等压强时L2对应的转化率大,则L1<L2,故答案为:L1<L2,分解反应为吸热反应,温度高,转化率大.
【点评】本题考查混合物分离提纯及化学平衡等,为高频考点,把握发生的反应、平衡影响因素为解答的关键,侧重分析与应用能力的综合考查,题目难度中等.
10.研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域.
(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在.其中HCO3﹣占95%.写出CO2溶于水产生HCO3﹣的方程式:CO2+H2O⇌H2CO3,H2CO3⇌H++HCO3﹣.
(2)在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳.
①写出钙化作用的离子方程式:2HCO3﹣+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O.
②同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:
xCO2+2xH218O(CH2O)x+x18O2+xH2O
(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础.测量溶解无机碳,可采用如下方法: