Question

SO₂隨意排放會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染．下列是某小組同學(xué)設(shè)計(jì)處理煙氣（主要含SO₂、N₂、O₂、粉塵）中SO₂的方法．
（1）方法一：利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品處理含SO₂的煙氣，流程如下：

①“吸收裝置”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______；
②合成塔中每合成1mol 氣體放出熱量92.3kJ（25℃、101kPa），反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______；
③上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)是______．
（2）方法二：利用FeCl₃溶液的氧化性吸收煙氣中的SO₂．
①該反應(yīng)的離子方程式是______（反應(yīng)a）．為驗(yàn)證該反應(yīng)，同學(xué)們將SO₂通入0.05mol?L^-1 FeCl₃溶液中，溶液很快由黃色變?yōu)榧t褐色；將溶液長(zhǎng)時(shí)間放置后，最終變?yōu)闇\綠色．關(guān)于紅褐色液體，以下是同學(xué)們的分析推測(cè)與實(shí)驗(yàn)．

分析推測(cè)	實(shí)驗(yàn)步驟
甲：生成了Fe（OH）3膠體 乙：經(jīng)查閱資料，可能發(fā)生反應(yīng)： Fe3++6SO2 Fe（SO2）（反應(yīng)b）	ⅰ．制備Fe（OH）3膠體并檢驗(yàn) ⅱ．分別向Fe（OH）3膠體和該紅褐色液體中加入適量鐵粉，振蕩后前者不變色，后者變?yōu)闇\綠色

②利用膠體的______（填性質(zhì)）可以檢驗(yàn)步驟ⅰ中是否得到了Fe（OH）₃膠體；
③根據(jù)反應(yīng)b，說(shuō)明步驟ⅱ中液體顏色變化的原因是______（用離子方程式及必要的文字說(shuō)明）；
④經(jīng)討論后得出結(jié)論：FeCl₃溶液和SO₂反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)a、b在體系中共存．請(qǐng)從化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)限度的角度分析，SO₂通入FeCl₃溶液中產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）①氯堿工業(yè)產(chǎn)品之一為NaOH，用NaOH吸收SO₂；
②已知每合成1mol HCl放出熱量92.3kJ，故其熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-184.6 kJ?mol^-1；
③回收裝置中NaHSO₃溶液與HCl反應(yīng)生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯堿工業(yè)的原料，故循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl溶液
（2）①利用FeCl₃溶液的氧化性吸收煙氣中的SO₂，SO₂在溶液中被氧化為SO₄^2-，同時(shí)Fe³⁺被還原為Fe²⁺；故方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺
②丁達(dá)爾效應(yīng)是檢驗(yàn)?zāi)z體的常用方法；
③Fe³⁺能被鐵粉還原為Fe²⁺，2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，c（Fe³⁺）減小，使反應(yīng)b逆向移動(dòng)；
④溶液很快由黃色變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明b的化學(xué)反應(yīng)速率快；最終變?yōu)闇\綠色，說(shuō)明最終生成Fe²⁺，即a進(jìn)行的程度大，由此可知由于化學(xué)反應(yīng)速率：b＞a，化學(xué)反應(yīng)限度：a＞b，所以產(chǎn)生上述現(xiàn)象．
解答：解：（1）①氯堿工業(yè)產(chǎn)品之一為NaOH，用NaOH吸收SO₂，其離子方程式為：SO₂+OH^-=HSO₃^-，
②已知每合成1mol HCl放出熱量92.3kJ，故其熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-184.6 kJ?mol^-1；
③回收裝置中NaHSO₃溶液與HCl反應(yīng)生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯堿工業(yè)的原料，故循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl溶液；
故答案為：①SO₂+OH^-=HSO₃^-；②H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-184.6 kJ?mol^-1；③NaCl溶液；
（2）①利用FeCl₃溶液的氧化性吸收煙氣中的SO₂，SO₂在溶液中被氧化為SO₄^2-，同時(shí)Fe³⁺被還原為Fe²⁺；故方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺
②丁達(dá)爾效應(yīng)是檢驗(yàn)?zāi)z體的常用方法；
③Fe³⁺能被鐵粉還原為Fe²⁺，2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，c（Fe³⁺）減小，使反應(yīng)b逆向移動(dòng)；
④溶液很快由黃色變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明b的化學(xué)反應(yīng)速率快；最終變?yōu)闇\綠色，說(shuō)明最終生成Fe²⁺，即a進(jìn)行的程度大，由此可知由于化學(xué)反應(yīng)速率：b＞a，化學(xué)反應(yīng)限度：a＞b，所以產(chǎn)生上述現(xiàn)象；
故答案為：①2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺②丁達(dá)爾效應(yīng)③加入鐵粉時(shí)發(fā)生反應(yīng)2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，c（Fe³⁺）減小，使反應(yīng)b逆向移動(dòng)④由于化學(xué)反應(yīng)速率：b＞a，化學(xué)反應(yīng)限度：a＞b，所以產(chǎn)生上述現(xiàn)象．
點(diǎn)評(píng)：本題以SO₂的性質(zhì)為知識(shí)背景，綜合考查了氧化還原反應(yīng)、熱化學(xué)方程式、膠體、平衡移動(dòng)等，涉及知識(shí)點(diǎn)較多．