Question

1．化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用：
（1）利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS₂晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：
TaS₂（s）+2I₂（g）═TaI₄（g）+S₂（g）△H＞0    （ I）
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$；
②若K=1，向某恒容密閉容器中加入1.0mol I₂（g）和足量TaS₂（s），則I₂（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為66.7%．
（2）如圖所示，反應(yīng)（ I）在石英真空管中進(jìn)行，先在溫度為T₂的一端放入未提純的TaS₂粉末和少量I₂（g），一段時(shí)間后，在溫度為T₁的一端得到了純凈的TaS₂晶體，則溫度T₁＜T₂（填“＞”“＜”或“=”）．上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是I₂．
（3）利用I₂的氧化性可測(cè)定鋼鐵中硫的含量．做法是將鋼樣中的硫轉(zhuǎn)化為 H₂SO₃，然后用一定濃度的I₂溶液進(jìn)行滴定，所用指示劑為淀粉溶液，滴定反應(yīng)的離子方程式為H₂SO₃+I₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-．
（4）25°C時(shí)，將a mol•L^-1的氨水與b mol•L^-1的鹽酸等體積混合，所得溶液的pH=7，則c（NH₄⁺）=c（Cl^-）；a＞b．（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1））①TaS₂（s）+2I₂（g）═TaI₄（g）+S₂（g），該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$，故答案為：$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$；
②若K=1，設(shè) I₂的平衡轉(zhuǎn)化率為x，則參加反應(yīng)的為xmol，平衡時(shí)生成TaI₄和S₂各0.5xmol，剩余I₂為（1-x）mol，
根據(jù)K=$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$=$\frac{0.5x×0.5x}{（1-x）{\;}^{2}}$計(jì)算；
（2）通過題意溫度T₂端利于反應(yīng)正向進(jìn)行，為高溫，溫度T₁端利于反應(yīng)向左進(jìn)行，為低溫，所以T₁＜T₂；
（3）因?yàn)镮₂遇到淀粉會(huì)變藍(lán)色，所以可以用淀粉溶液作指示劑；
（4）NH₃•H₂O+HCl═NH₄Cl+H₂O，若是等濃度，生成NH₄Cl應(yīng)該呈酸性，而反應(yīng)后PH=7呈中性，說明NH₃•H₂O有剩余結(jié)合電荷守恒判斷．

解答 解：（1）①TaS₂（s）+2I₂（g）═TaI₄（g）+S₂（g），該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$，故答案為：$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$；
②若K=1，設(shè) I₂的平衡轉(zhuǎn)化率為x，則參加反應(yīng)的為xmol，平衡時(shí)生成TaI₄和S₂各0.5xmol，剩余I₂為（1-x）mol，根據(jù)K=$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$=$\frac{0.5x×0.5x}{（1-x）{\;}^{2}}$=1，
解之得：x=66.7%，
故答案為：66.7%；
（2）由所給方程式可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，通過題意溫度T₂端利于反應(yīng)正向進(jìn)行，為高溫，溫度T₁端利于反應(yīng)向左進(jìn)行，為低溫，所以T₁＜T₂，I₂是可以循環(huán)使用的物質(zhì)；
故答案為：＜；I₂；
（3）因?yàn)镮₂遇到淀粉會(huì)變藍(lán)色，所以可以用淀粉溶液作指示劑．離子反應(yīng)：H₂SO₃+I₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-，故答案為：淀粉溶液；H₂SO₃+I₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-；
（4）NH₃•H₂O+HCl═NH₄Cl+H₂O，若是等濃度，生成NH₄Cl應(yīng)該呈酸性，而反應(yīng)后PH=7呈中性，說明NH₃•H₂O有剩余，所以a＞b；根據(jù)電荷守恒，則c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），又PH=7，所以c（NH₄⁺）=c（Cl^-），故答案為：=；＞．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式及其計(jì)算，平衡轉(zhuǎn)化率，滴定實(shí)驗(yàn)以及溶液中離子濃度的比較等知識(shí)，難度較大．