Question

5．圖1是硫元素在自然界的循環(huán)情況．

（1）有關敘述中不正確的是ac（填序號）
a．自然界不存在游離態(tài)的硫
b．部分硫元素由地殼到大氣的過程發(fā)生了氧化反應
c．圖1顯示大氣中的二氧化硫最終回到海洋并很快和其它礦物形成煤和石油
d．葡萄酒中含有二氧化硫可防止葡萄酒被氧化
（2）硫鐵礦（FeS₂）燃燒產(chǎn)生的SO₂通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H₂SO₄，又能制H₂而獲得清潔能源．
①該循環(huán)工藝過程的總反應方程式為SO₂+2H₂O=H₂+H₂SO₄．
②FeS₂可和鹽酸發(fā)生復分解反應生成一種不穩(wěn)定的液態(tài)化合物，該化合物的電子式
③用化學平衡移動的原理分析，在HI分解反應中使用膜反應器分離出H₂的目的是減小生成物濃度，平衡正向移動，提高HI的分解率．
④已知下列三個反應：
a　Cl（g）+H（g）═HCl（g）△H₁ b　Br（g）+H（g）═HBr（g）△H₂ c   I（g）+H（g）═HI（g）△H₃
則△H₁、△H₂、△H₃由大到小的順序為△H₃＞△H₂＞△H₁，用原子結構解釋原因Cl、Br、I為同主族元素，從上至下，原子半徑依次知道，非金屬性依次減弱，氫化物穩(wěn)定性依次減弱．
（3）工業(yè)制硫酸時，利用催化氧化反應將SO₂轉化為SO₃是一個關鍵步驟．
表是不同壓強、溫度時SO₂的轉化率情況．

壓強 溫度℃	0.2Mpa	1.0Mp	10Mpa
400	97.2%	99.5%	99.7%
500	91.5%	96.9%	97.8%
600	72.6%	85.8%	89.5%

工業(yè)中SO₂轉化為SO₃通常采用400℃～500℃、壓強1.0MPa，而不選擇更高的10MPa．其原因是壓強增大10倍，轉化率幾乎不變．
（4）下列事實能說明H₂SO₃的酸性強于H₂CO₃的是b
a．飽和H₂SO₃溶液的pH小于飽和H₂CO₃溶液的pH．
b．同溫下，等濃度的NaHSO₃和NaHCO₃溶液，后者的pH值大．
c．H₂SO₃能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而H₂CO₃不能．
d．將過量SO₂氣體通入NaHCO₃溶液中，逸出的氣體能使澄清石灰水變渾濁．

Answer 1

分析 （1）a．火山口存在游離態(tài)的硫；
b．硫單質和氧氣反應生成二氧化硫；
c．形成煤和石油的過程是一個漫長過程；
d．二氧化硫具有還原性，能被強氧化劑氧化；
（2）①根據(jù)流程圖知，碘在經(jīng)過一系列的反應后又生成碘，只有二氧化硫和水參加反應，生成硫酸和氫氣；
②二者發(fā)生復分解反應生成氯化亞鐵和H₂S₂，H₂S₂和雙氧水分子結構相似；
③減小生成物濃度，平衡正向移動；
④這三個反應都是放熱反應，焓變都小于0，同一主族元素，元素的非金屬性隨著原子序數(shù)增大而減弱，非金屬的非金屬性越強，其氫化物的穩(wěn)定性越強；能量越高越不穩(wěn)定；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，同一壓強下，升高溫度二氧化硫的轉化率降低，說明正反應是放熱反應；同一溫度下，壓強增大10倍，轉化率增大不大；
（4）a．飽和H₂SO₃溶液和飽和H₂CO₃溶液的濃度不同；
b．同溫下，酸的酸性越強，其相同濃度的酸式鹽的pH越��；
c．酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化還原性物質；
d．二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁．

解答 解：（1）a．自然界中存在游離態(tài)的硫，如火山口存在游離態(tài)的硫，故a錯誤；
b．硫單質和氧氣反應生成二氧化硫，火山爆發(fā)時地殼中的硫和氧氣反應生成二氧化硫，所以部分硫元素由地殼到大氣的過程發(fā)生了氧化反應，故b正確；
c．形成煤和石油的過程是一個漫長過程，所以該說法錯誤，故c錯誤；
d．二氧化硫具有還原性，能被強氧化劑氧化，葡萄酒中含有二氧化硫被氧化，所以可防止葡萄酒被氧化，故d正確；
故選a  c；
（2）①根據(jù)流程圖知，碘在經(jīng)過一系列的反應后又生成碘，只有二氧化硫和水參加反應，生成硫酸和氫氣，反應方程式為SO₂+2H₂O=H₂+H₂SO₄，故答案為：SO₂+2H₂O=H₂+H₂SO₄；
②二者發(fā)生復分解反應生成氯化亞鐵和H₂S₂，H₂S₂和雙氧水分子結構相似，其電子式為，
故答案為：；
③分離出氫氣導致產(chǎn)物濃度減小，平衡正向移動，提高HI的分解率，
故答案為：減小生成物濃度，平衡正向移動，提高HI的分解率；
④Cl、Br、I都屬于同一主族元素，其非金屬性隨著原子序數(shù)增大而減弱，其氫化物的穩(wěn)定性隨著原子序數(shù)增大而減弱，物質的能量越高，越不穩(wěn)定，所以HI能量最高，I和H反應放出的能量最低，因為焓變小于0，所以△H₃＞△H₂＞△H₁，
故答案為：△H₃＞△H₂＞△H₁；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，同一壓強下，升高溫度二氧化硫的轉化率降低，說明正反應是放熱反應；同一溫度下，壓強增大10倍，轉化率幾乎不變，且對設備要求增大，從而降低經(jīng)濟效益，則壓強選擇1.0MPa，
故答案為：壓強增大10倍，轉化率幾乎不變；
（4）a．飽和H₂SO₃溶液和飽和H₂CO₃溶液的濃度不同，所以不能根據(jù)這兩種物質的飽和溶液pH大小判斷酸性強弱，故錯誤；
b．同溫下，酸的酸性越強，其相同濃度的酸式鹽的pH越小，所以同溫下，等濃度的NaHSO₃和NaHCO₃溶液，后者的pH值大，所以說明碳酸的酸性小于亞硫酸，故正確；
c．酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化還原性物質，該實驗中說明亞硫酸具有還原性，碳酸沒有還原性，所以不能比較亞硫酸和碳酸酸性強弱，故錯誤；
d．二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁，因為該題中二氧化硫是過量的，澄清石灰水變渾濁不能說明是否產(chǎn)生二氧化碳，則不能說明酸性強弱，故錯誤；
故選b．

點評 本題考查較綜合，涉及氧化還原反應、酸性強弱判斷、電子式、化學方程式書寫等知識點，明確元素化合物性質、化學反應原理等知識點是解本題關鍵，注意：（4）中ab選項中要比較酸性強弱必須濃度相同，為易錯點．