Question

（12分）物質A～G有下圖所示轉化關系（部分反應物、生成物沒有列出）。其中A為某金屬礦的主要成分，經過一系列反應可得到B和C。單質C可與E的濃溶液發生反應，G為磚紅色沉淀。(提示：葡萄糖結構簡式為CH₂OH(CHOH)₄CHO )
請回答下列問題：

（1）寫出下列物質的化學式：B          、E          、G        
（2）利用電解精煉法可提純C物質，在該電解反應中陽極電極材料是   ，陰極電極材料是       ，電解質溶液是        
（3）反應②的化學方程式是                           。
（4）將0.23 mol B和0.11 mol氧氣放入容積為1 L的密閉容器中，發生反應①，在一定溫度下，反應達到平衡，得到0.12 mol D，則反應的平衡常數K =         （保留一位小數）若溫度不變，再加入0.50 mol氧氣后重新達到平衡，則：
B的平衡濃度          （填“增大”、“不變”或“減小”），
氧氣的轉化率         （填“升高”、“不變”或“降低”），
D的體積分數          （填“增大”、“不變”或“減小”）。

Answer 1

（1) SO₂         H₂SO₄         Cu₂O
（2）粗銅   精銅    CuSO4溶液
（3）Cu+2H₂SO₄(濃) CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
（4）23.8  減小  降低  減小

本題是無機框圖題，根據是雜質突破點。G為磚紅色沉淀，即G是氧化亞銅，則F是氫氧化銅，所以C是銅，E是硫酸。因此D是三氧化硫，B是SO₂，這說明A含有銅和硫元素。
（2）粗銅精煉是，陽極是粗銅，陰極是純銅，電解質是硫酸銅。
（3）在加熱的條件下，濃硫酸和銅反應生成硫酸銅、SO₂和水，方程式為
Cu+2H₂SO₄(濃) CuSO₄+SO₂↑+2H₂O。
（4）反應①的方程式為2SO₂＋O₂2SO₃，平衡時生成三氧化硫是0.12mol，則消耗SO₂和氧氣分別0.12mol和0.06mol，剩余SO₂和氧氣分別是0.11mol和0.05mol，所以平衡常數為。增大氧氣濃度，平衡向正反應方向移動，SO₂的濃度減小，氧氣的轉化率減小。原平衡中三氧化硫的體積分數為。如果再加入0.5mol氧氣，則三氧化硫最多生成0.23mol。其體積分數為，所以三氧化硫的體積分數減小。