Question

物质A～G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。

请回答下列问题：

（1）写出下列物质的化学式：B__________、E__________、G__________；

（2）利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是____________，阴极物质是__________，电解质溶液是__________；

（3）反应②的化学方程式是__________。

（4）将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol D，则反应的平衡常数K=___________。若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度___________（填“增大”、“不变”或“减小”），氧气的转化率___________（填“升高”、“不变”或“降低”），D的体积分数___________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

Answer

SO2 H2SO4 Cu2O 粗铜 精铜 CuSO4溶液 Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O 23.8mol-1·L 减小 降低 减小

【解析】

砖红色沉淀G是葡萄糖和新制Cu(OH)2的反应，则G和单质C分别为Cu2O和Cu，结合反应①条件可确定B、D分别为SO2、SO3； E和F分别为H2SO4和CuSO4。

（1）由分析可知，B是SO2，E是H2SO4，G是Cu2O；

（2）电解精炼铜时，用粗铜做阳极，精铜做阴极，电解质溶液含有Cu2+，可以用CuSO4溶液；

（3）反应②是加热条件下铜和浓硫酸的反应，化学方程式是Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O。

（4）将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应①为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol SO3，则消耗了0.12mol SO2 和0.06mol O2，剩余的SO2 和 O2分别为0.11mol和0.05mol，容器体积为1L，所以平衡时SO2(g)、O2(g)和SO3(g)的物质的量浓度分别为0.11mol/L、0.05mol/L和0.12mol/L，根据 K=，带入数据求得K=23.8mol-1·L。平衡后通入O2，可以提高SO2的转化率，但O2自身转化率减小。由于通入的氧气过多，远远多于化学计量数之比，虽然平衡正向移动，SO3的物质的量会增大，但由于混合气的总的物质的量增加得更多，所以再达到平衡时SO3的体积分数会减小。