Question

【題目】碘及其化合物在生活中應用廣泛，含有碘離子的溶液需回收處理。

（1）“硫碘循環”法是分解水制備氫氣的研究熱點，涉及下列三個反應：

反應Ⅰ：SO2（g）+I2（aq）+2H2O（l）═2HI（aq）+H2SO4（aq）△H1

反應Ⅱ：HI（aq）═H2（g）+ I2（aq）△H2

反應Ⅲ：2H2SO4（aq）═2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）

①反應：SO2（g）+2H2O（l）═H2SO4（aq）+H2（g）的△H═______（用△H1、△H2表示）；

②分析上述反應，下列判斷正確的是______；

A．反應Ⅲ易在常溫下進行

B．反應I中SO2還原性比HI強

C．循環過程中需補充H2O

D．循環過程中產生1molO2同時產生1molH2

③反應I發生時，溶液中存在如下平衡：I2（aq）+I-（aq）I3-（aq），其反應速率極快且平衡常數大。現將1mol SO2．緩緩通入含1molI2的水溶液中至恰好完全反應。溶液中I3-的物質的量n（I3-）隨反應時間（t）的變化曲線如圖所示。開始階段n（I3-）逐漸增大的原因是：______；

（2）用海帶提取碘時，需用氯氣將碘離子氧化成單質。酸性條件下，若氯氣過量還能將碘單質進一步氧化成碘酸根離子（IO3-），寫出氯氣與碘單質反應的離子方程式：______；

（3）氯化銀復合吸附劑也可有效吸附碘離子。氯化銀復合吸附劑對碘離子的吸附反應為I-（aq）+AgCl（s）AgI（s）+Cl-（aq），反應達到平衡后溶液中c（I-）═______[用c（Cl-）、Ksp（AgCl）和Ksp（AgI）表示]．該方法去除碘離子的原理是______。

Answer 1

【答案】△H1+2△H2 BC 開始階段，SO2和I2反應生成的I-的濃度不斷增大，I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的反應平衡向右移動，n(I3-)不斷增加 5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+ AgI的溶度積比AgCl的溶度積小

【解析】

(1)利用已知熱化學反應求解未知熱化學反應時，可利用蓋斯定律進行計算，計算時，可根據未知反應，確定已知反應是否需要調整反應物與生成物，是否需要調整化學計量數。

(2)在分析圖象信息時，從發生的反應入手，根據生成物的濃度變化，確定平衡移動的方向，尋找濃度變化的原因。

(3)在分析沉淀溶解平衡時，雖然涉及兩個平衡體系，仍可像對待一般的化學平衡一樣進行處理。

(1) ①a．SO2(g)+I2(aq)+2H2O(l)═2HI(aq)+H2SO4(aq) △H1

b．HI(aq)═H2(g)+I2(aq) △H2

由蓋斯定律可知a+2×b得SO2(g)+2H2O(1)═H2SO4(aq)+H2(g) △H=△H1+2△H2。答案為：△H1+2△H2；

②A．△H-T△S＜0的反應可自發進行，為吸熱、熵增的反應，常溫不能自發進行，A錯誤； B．I中還原劑的還原性大于還原產物的還原性，則SO2還原性比HI強，B正確；

C．將三個反應式相加，得出2H2O(1)==2H2(g)+O2(g)，反應消耗水，需要不斷補充，C正確； D．分解水生成氫氣和氧氣的體積比為2：1，則產生1molO2同時產生2molH2，D錯誤。答案為：BC；

③n(I3-)逐漸增大的原因是開始階段，SO2和I2反應生成的I-的濃度不斷增大，I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的反應平衡向右移動，n(I3-)不斷增加。答案為：開始階段，SO2和I2反應生成I-的濃度不斷增大，I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的反應平衡向右移動，n(I3-)不斷增加；

(2)酸性條件下，若氯氣過量還能將碘單質進一步氧化成碘酸根離子(IO3-)，氯氣與碘單質反應的離子方程式為5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+。答案為：5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+；

(3)吸附反應為I-(aq) +AgCl(s)AgI(s)+Cl-(aq)，反應達到平衡后，c(I-)==，去除碘離子的原理是AgI溶度積比AgCl的溶度積小，發生沉淀的轉化。答案為：；AgI溶度積比AgCl的溶度積小。