Question

碘及其化合物在生活中应用广泛，含有碘离子的溶液需回收处理。

（1）“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点，涉及下列三个反应：

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

反应Ⅱ：HI（aq）═H₂（g）+ I₂（aq）△H₂

反应Ⅲ：2H₂SO₄（aq）═2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（l）

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

②分析上述反应，下列判断正确的是______；

A．反应Ⅲ易在常温下进行

B．反应I中SO₂还原性比HI强

C．循环过程中需补充H₂O

D．循环过程中产生1molO₂同时产生1molH₂

③反应I发生时，溶液中存在如下平衡：I₂（aq）+I^-（aq）⇌I₃^-（aq），其反应速率极快且平衡常数大。现将1mol SO₂．缓缓通入含1molI₂的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I₃^-的物质的量n（I₃^-）随反应时间（t）的变化曲线如图所示。开始阶段n（I₃^-）逐渐增大的原因是：______；

（2）用海带提取碘时，需用氯气将碘离子氧化成单质。酸性条件下，若氯气过量还能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子（IO₃^-），写出氯气与碘单质反应的离子方程式：______；

（3）氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I^-（aq）+AgCl（s）⇌AgI（s）+Cl^-（aq），反应达到平衡后溶液中c（I^-）═______[用c（Cl^-）、K_sp（AgCl）和K_sp（AgI）表示]．该方法去除碘离子的原理是______。

Answer

△H1+2△H2 BC 开始阶段，SO2和I2反应生成的I-的浓度不断增大，I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的反应平衡向右移动，n(I3-)不断增加 5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+ AgI的溶度积比AgCl的溶度积小

【解析】

(1)利用已知热化学反应求解未知热化学反应时，可利用盖斯定律进行计算，计算时，可根据未知反应，确定已知反应是否需要调整反应物与生成物，是否需要调整化学计量数。

(2)在分析图象信息时，从发生的反应入手，根据生成物的浓度变化，确定平衡移动的方向，寻找浓度变化的原因。

(3)在分析沉淀溶解平衡时，虽然涉及两个平衡体系，仍可像对待一般的化学平衡一样进行处理。

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

b．HI(aq)═H2(g)+I2(aq) △H2

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

②A．△H-T△S＜0的反应可自发进行，为吸热、熵增的反应，常温不能自发进行，A错误； B．I中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则SO2还原性比HI强，B正确；

C．将三个反应式相加，得出2H2O(1)==2H2(g)+O2(g)，反应消耗水，需要不断补充，C正确； D．分解水生成氢气和氧气的体积比为2：1，则产生1molO2同时产生2molH2，D错误。答案为：BC；

③n(I3-)逐渐增大的原因是开始阶段，SO2和I2反应生成的I-的浓度不断增大，I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的反应平衡向右移动，n(I3-)不断增加。答案为：开始阶段，SO2和I2反应生成I-的浓度不断增大，I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的反应平衡向右移动，n(I3-)不断增加；

(2)酸性条件下，若氯气过量还能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子(IO3-)，氯气与碘单质反应的离子方程式为5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+。答案为：5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+；

(3)吸附反应为I-(aq) +AgCl(s)⇌AgI(s)+Cl-(aq)，反应达到平衡后，c(I-)==，去除碘离子的原理是AgI溶度积比AgCl的溶度积小，发生沉淀的转化。答案为：；AgI溶度积比AgCl的溶度积小。