Question

化學反應原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應用

（1）利用“化學蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS₂晶體，發(fā)生如下反應TaS₂(s)+2I₂(g) TaI₄(g)+S₂(g)   △H﹥0   （Ⅰ）反應（Ⅰ）的平衡常數(shù)表達式K=            ，若K=1，向某恒容密閉容器中加入1mol I₂（g）和足量TaS₂（s），I₂（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為                 ，

（2）如圖所示，反應（Ⅰ）在石英真空管中進行，先在溫度為T₂的一端放入未提純的TaS₂粉末和少量I₂（g），一段時間后，在溫度為T₁的一端得到了純凈的TaS₂晶體，則溫度T₁ T₂（填“﹥”“﹤”或“=”）。上述反應體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是           。

（3）利用I₂的氧化性可測定鋼鐵中硫的含量。做法是將鋼樣中的硫轉(zhuǎn)化為 H₂SO₃，然后用一定濃度的I₂溶液進行滴定，所用指示劑為      ，滴定反應的離子方程式為                                ，

（4）25℃時，H₂SO₃HSO₃^-+H⁺的電離常數(shù)Ka=1×10^-2mol/L，則該溫度下NaHSO₃的水解平衡常數(shù)K_h=         mol/L，若向NaHSO₃溶液中加入少量的I₂，則溶液中將        （填“增大”“減小”或“不變”）。

 

Answer 1

【答案】

（1）；66.7%；

（2）＜； I₂；

（3）淀粉； H₂SO₃+I₂+H₂O=2I^－+SO₄^2－+4H^＋；

（4）1.0×10^－12；增大。

【解析】

（1）根據(jù)題給的化學方程式：TaS₂（s）+2I₂（g） TaI₄（g）+S₂（g），可知K=；由于K=1，設平衡時TaI₄和S₂的物質(zhì)的量為x，則根據(jù)平衡常數(shù)可列式：（x/V）²=【（1-2x）/V】²，即：x²=（1-2x）²，解得x=1/3，故I₂（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為：(2/3)×100%=66.7%；

（2）分析題給的化學方程式：TaS₂（s）+2I₂（g） TaI₄（g）+S₂（g）   △H﹥0，該反應正向吸熱；由于反應先在T₂端開始，一段時間后在T₁端得到晶體，說明反應生成的氣體在T₁端溫度降低平衡左移，故溫度T₁＜T₂；在上述變化過程中I₂可以循環(huán)使用；

（3）利用I₂的氧化性可測定鋼鐵中硫的含量時的指示劑是淀粉，反應的離子方程式為：H₂SO₃+I₂+H₂O= 2I^－+SO₄^2－+4H^＋；

（4）根據(jù)NaHSO₃的水解方程式：HSO₃^-+H₂OH₂SO₃+OH^－，其水解平衡常數(shù)的表達式為：K_h=c(H₂SO₃)×c(OH^－)/c(HSO₃^-)，故K_a×K_h= c(H⁺)×c(OH^－)=K_w，可求出K_h =1.0×10^－12；若向NaHSO₃溶液中加入少量的I₂，溶液中發(fā)生反應：HSO₃^2-+I₂+H₂O=SO₄^2-+2I^-+3H⁺，氫離子結(jié)合氫氧根離子，使平衡向右移動，造成溶液中增大。

【考點定位】此題綜合考查了化學平衡常數(shù)、電離平衡常數(shù)和水解平衡常數(shù)、平衡轉(zhuǎn)化率、化學平衡的移動、滴定指示劑的選擇等知識。