Question

【題目】物質A～G有下圖所示轉化關系（部分反應物、生成物沒有列出）。其中A為某金屬礦的主要成分，經過一系列反應可得到B和C。單質C可與E的濃溶液發生反應，G為磚紅色沉淀。

請回答下列問題：

（1）寫出下列物質的化學式：B__________、E__________、G__________；

（2）利用電解可提純C物質，在該電解反應中陽極物質是____________，陰極物質是__________，電解質溶液是__________；

（3）反應②的化學方程式是__________。

（4）將0.23 mol B和0.11 mol氧氣放入容積為1 L的密閉容器中，發生反應①，在一定溫度下，反應達到平衡，得到0.12 mol D，則反應的平衡常數K=___________。若溫度不變，再加入0.50 mol氧氣后重新達到平衡，則B的平衡濃度___________（填“增大”、“不變”或“減小”），氧氣的轉化率___________（填“升高”、“不變”或“降低”），D的體積分數___________（填“增大”、“不變”或“減小”）。

Answer 1

【答案】SO2 H2SO4 Cu2O 粗銅 精銅 CuSO4溶液 Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O 23.8mol-1·L 減小 降低 減小

【解析】

磚紅色沉淀G是葡萄糖和新制Cu(OH)2的反應，則G和單質C分別為Cu2O和Cu，結合反應①條件可確定B、D分別為SO2、SO3； E和F分別為H2SO4和CuSO4。

（1）由分析可知，B是SO2，E是H2SO4，G是Cu2O；

（2）電解精煉銅時，用粗銅做陽極，精銅做陰極，電解質溶液含有Cu2+，可以用CuSO4溶液；

（3）反應②是加熱條件下銅和濃硫酸的反應，化學方程式是Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O。

（4）將0.23 mol B和0.11 mol氧氣放入容積為1 L的密閉容器中，發生反應①為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，，在一定溫度下，反應達到平衡，得到0.12 mol SO3，則消耗了0.12mol SO2 和0.06mol O2，剩余的SO2 和 O2分別為0.11mol和0.05mol，容器體積為1L，所以平衡時SO2(g)、O2(g)和SO3(g)的物質的量濃度分別為0.11mol/L、0.05mol/L和0.12mol/L，根據 K=，帶入數據求得K=23.8mol-1·L。平衡后通入O2，可以提高SO2的轉化率，但O2自身轉化率減小。由于通入的氧氣過多，遠遠多于化學計量數之比，雖然平衡正向移動，SO3的物質的量會增大，但由于混合氣的總的物質的量增加得更多，所以再達到平衡時SO3的體積分數會減小。