26．（15分）诺贝尔化学奖获得者乔治?欧拉教授率领团队首次采用金属钌作催化剂，从空气中捕获CO2直接转化为甲醇，为通往未来“甲醇经济”迈出了重要一步，并依据该原理开发如图所示转化。
（1）CO2中含有的化学键类型是______键。
（2）将生成的甲醇（沸点为64.7℃）与水分离可采取的方法是______。
（3）上图所示转化中，由第1步至第4步的反应热（?H）依次是a kJ/mol、b kJ/mol、c kJ/mol、d kJ/mol，则该转化总反应的热化学方程式是______。
（4）500℃时，利用金属钌做催化剂，在固定容积的密闭容器中可直接实现如⑶中转化得到甲醇。测得该反应体系中X、Y浓度随时间变化如图。
①Y的化学式是______，判断的理由是______。 ②下列说法正确的是______（选填字母）。 a．Y的转化率是75%
b．其他条件不变时，若在恒压条件下进行该反应，Y的转化率高于75% c．升高温度使该反应的平衡常数K增大，则可知该反应为吸热反应 d．金属钌可大大提高该反应中反应物的转化率
③从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率v(H2)=______mol/(L?min)。 【答案】（1）极性共价键 （2）蒸馏
（3）CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(l)+H2O(l) ?H=(a+b+c+d)kJ/mol
（4）①Y为CO2；根据图像，Y为反应物，X为生成物，另外，相同时间内反应物减少量与生成物增加量相同，所以二者系数相同。 ②abc ③0.225 【考点】 【解析】（1）CO2化学键类型为共价键，原子种类不同，所以为极性共价键。 （2）分离沸点不同的互溶液体，采用蒸馏的方法。
（3）根据盖斯定律可得，CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(l)+H2O(l) ?H=(a+b+c+d)kJ/mol。
（4）①根据图像，Y为反应物，X为生成物，另外，相同时间内反应物减少量与生成物增加量相同，所以二者系数相同，Y为CO2。
②a.转化率=转化量/起始量，??0.75/1.00?75%；
b.从恒容状态转化为恒压状态，体积减小，平衡正向移动，转化率提高； c.K与温度成正比，所以正向为吸热反应；
d.催化剂不影响转化率。 ③v(H2)?
?c(H2)0.75?3??0.225mol/(L?min) ?t10
27.（14分）Na2SO3应用广泛。利用工业废碱渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的成本低，优势明显，其流程如下．
（1）举例说明向大气中排放SO2导致的环境问题：________．
（2）下图为吸收塔中Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化，则初期反应（图中A点以前）的离子方程式是________．
（3）中和器中发生的主要反应的化学方程式是________．
资料显示： Ⅰ．Na2SO3在33℃时溶解度最大，将其饱和溶液加热至33℃以上时，由于溶解度降低会析出无水Na2SO3，冷却至33℃以下时析出Na2SO3?7H2O； Ⅱ．无水Na2SO3在空气中不易被氧化，Na2SO3?7H2O在空气中易被氧化． （4）为了降低由中和器所得溶液中Na2SO3的溶解度，从而提高结晶产率．中和器中加入的NaOH是过量的． ①请结合Na2SO3的溶解平衡解释NaOH过量的原因：________． ②结晶时应选择的最佳操作是________（选填字母）． a．95 ~100℃加热蒸发，直至蒸干
b．维持95 ~100℃蒸发浓缩至有大量晶体析出 c．95 ~100℃加热浓缩，冷却至室温结晶
（5）为检验Na2SO3成品中是否含少量Na2SO4，需选用的试剂是________、________． （6）KIO3滴定法可测定成品中Na2SO3的含量：室温下将0.1260 g成品溶于水并加入淀粉做指示剂，再用酸性KIO3标准溶液（x mol/L）进行滴定至溶液恰好由无色变为蓝色，消耗KIO3标准溶液体积为y mL． ①滴定终点前反应的离子方程式是□IO3-+□SO32-=□_____+□_____（将方程式补充完整） ②成品中Na2SO3(M=126g/mol )的质量分数是________． 【答案】（1）酸雨
（2）2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32- （3）NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O
（4）①Na2SO3在溶液中存在溶解平衡Na2SO3(s)?2Na+(aq)+SO32-(aq)，在加入过量NaOH的情况下，Na+的浓度增大，平衡逆向移动，达到效果 ②b
（5）BaCl2溶液稀盐酸
（6）①1IO3-+3SO32-=3SO42-+1I-
②3xy×100% 【解析】
（1）此题考查硫元素化合物知识可知，比较简单，SO2会造成酸雨；
（2）此题考查了图像的相关问题，由图可以看出，在A点以前，溶液组成由Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3组成，且后两者是增加趋势，前者是下降趋势，则后两者为反应的生成物，前者和SO2为产物，以此可推出离子方程式； （3）此题考查了结合资料的推理能力，由(2)题图像可知，吸收塔的最终产物为NaHSO3，其也为中和前的反应物之一，中和器中发生的反应即为NaHSO3和NaOH的反应，结合流程图和题目所给资料可得，该反应的产物是不易被氧化的Na2SO3，则可推出反应方程式；
（4）①题目要求很明确，考查了溶解平衡的知识，Na2SO3在溶液中存在溶解平衡Na2SO3(s)?2Na+(aq)+SO32-(aq)，在加入NaOH的情况下，Na+的浓度增大，平衡逆向移动，达到效果；
②该题考察了实验的相关知识，结合(3)中所给资料，需要在33℃以上进行析出，则该题应该选b；
（5）该题考察了离子检验的相关知识，检验硫酸根的试剂需要酸化的BaCl2，则此处可以选择BaCl2和盐酸； （6）①该题考察了氧化还原反应的相关知识，由已知条件可得，在滴定终点时出现了碘单质，而题目要求是滴定终点前，则产物应该是I-，I-再和IO3-反应生成碘单质使得淀粉溶液变蓝；
②由①中配平的方程式可得，消耗的SO32-的物质的量为0.003xymol，则质量分数为
0.003xy·126/0.126=3xy×100%
28.（14分）某小组同学利用原电池装置探究物质的性质． 资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大． （1）同学们利用下表中装置进行实验并记录． 装置 编号 电压A 溶液B pH=2的 H2SO4 操作及现象 连续装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转 连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a Ⅰ Fe Ⅱ Cu pH=2的 H2SO4 ①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极的电极反应式是______． ②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是______；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是______．
（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性的因素．
编号 Ⅲ 溶液B 经煮沸的pH=2的 H2SO4 操作及现象 溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表指针读数仍为c 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d Ⅳ pH=2的H2SO4 Ⅴ pH=12的NaOH ①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为c>a>b，请解释原因是______． ②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究______对O2氧化性的影响． ③实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是______．
④为达到丁同学的实验目的，经讨论，同学们认为应改用如图装置对Ⅳ、Ⅴ重复进行实验，其设计意图是______；重复实验时，记录电压表读数依次为c’、d’，且c’>d’，由此得出的结论是______．
【答案】（1）①2H++2e-=H2↑
②金属活动性顺序中，Cu在H后，因此不能发生置换 O2+4e-+4H+=2H2O
（2）①O2浓度越大，氧化性越强，使电压值增大 ②溶液的酸碱性
③排除溶液中SO42-对实验可能的干扰
④排除“Cu在酸碱性不同的溶液中，其还原性不同”对实验结果的影响 溶液酸性越强，O2的氧化性越强 【考点】 【解析】
（1）①考查课内析氢腐蚀的方程式，比较基础。
②原电池装置仅仅使氧化还原在两极分别发生，不改变原反应。Cu不能在没有其他条件的情况下和H+发生置换反应。
第二问考查吸氧腐蚀的电极反应方程式，一定注意酸碱性环境，配平时请使用H+而不是中性溶液中的OH-。 （2）①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三个实验中，Ⅱ没有对于氧气有特殊的描述，Ⅲ隔绝氧气，Ⅳ额外通入氧气，电压表读数c>a>b，直接考虑和O2浓度相关即可。
②Ⅳ、Ⅴ两个实验中，用的相同浓度的H+和OH-进行处理，探究的应该是溶液酸碱性对于O2氧化性的影响。 ③实验Ⅳ加入Na2SO4而保持其他条件不变，改变了溶液中的SO42-浓度，若最终现象相同，则可排除SO42-的干扰。另外，因为额外引入Na+以后，电压表指针读数依然不变，则可认为也排除Na+对于实验的干扰。
④此装置和之前装置的区别在于多了盐桥，盐桥的主要目的是为了隔开铜电极和电解质溶液，Ⅳ和Ⅴ实验主要是溶液酸碱性的区别。题干资料显示，负极物质还原性和正极物质氧化性都会对于电压有影响。盐桥装置可以忽略掉酸碱性环境对Cu还原性的影响，比较实验结果，就可以只探究酸碱性环境对于O2氧化性的影响。因为结果c’>d’，得到结论酸性环境下氧化性更强。