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下列反应必须加入氧化剂才能实现的是
A.H
2
O
2
→O
2
B.H
+
→H
2
C.
→Mn
2+
D.Zn→Zn
2+
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D
解析:
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（2013?泸州一模）在高温时硫铁矿（主要成分FeS
2
）和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫（假设硫铁矿中的杂质不参与化学反应）．某化学研究学习小组对硫铁矿样品进行如下实验探究：
【实验一】测定硫元素的含量
Ⅰ．实验装置如图所示（夹持和加热装置已省略）．A中的试剂是双氧水，将mg该硫铁矿样品放入硬质玻璃管D中．从A向B中逐滴滴加液体，使气体发生装置不断地缓缓产生气体，高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全．
Ⅱ．反应结束后，将E瓶中的溶液进行如下处理：
【实验二】测定铁元素的含量
Ⅲ．测定铁元素含量的实验步骤如下：
①用足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体，过滤，得到滤液A；
②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe
3+
完全转化为Fe
2+
，过滤，得到滤液B；
③将滤液B稀释为250mL；
④取稀释液25.00mL，用浓度为c mol/L的酸性KMnO
4
溶液滴定，三次滴定实验所需KMnO
4
溶液体积的平均值为V mL．
请根据以上实验，回答下列问题：
（1）Ⅰ中装置C中盛装的试剂是
浓硫酸
浓硫酸
；E瓶的作用是
吸收二氧化硫
吸收二氧化硫
．
（2）Ⅱ中加入过量H
2
O
2
溶液发生反应的离子方程式为
H
2
O
2
+SO
3
2-
═SO
4
2-
+H
2
O
H
2
O
2
+SO
3
2-
═SO
4
2-
+H
2
O
．
（3）Ⅲ的步骤③中，将滤液B稀释为250mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还必须要用到的是
250mL
250mL
；④中盛装KMnO
4
溶液的仪器是
酸式滴定管
酸式滴定管
．
（4）假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失，则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为
32
m
2
233
m
1
×100%
32
m
2
233
m
1
×100%
．（用含m
1
和m
2
的代数式表示）铁元素的质量分数为
2.8cV
m
1
×100%
2.8cV
m
1
×100%
．（用含m
1
、c、v的代数式表示）
（2011?江苏）草酸是一种重要的化工产品．实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图14所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去）
实验过程如下：
①将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中
②控制反应液温度在55～60℃条件下，边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸（65%HNO
3
与98%H
2
SO
4
的质量比为2：1.5）溶液
③反应3h左右，冷却，抽滤后再重结晶得草酸晶体．
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应：
C
6
H
12
O
6
+12HNO
3
→3H
2
C
2
O
4
+9NO
2
↑+3NO↑+9H
2
O
C
6
H
12
O
6
+8HNO
3
→6CO
2
+8NO↑+10H
2
O
3H
2
C
2
O
4
+2HNO
3
→6CO
2
+2NO↑+4H
2
O
（1）检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为
碘水
碘水
．
（2）实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产率下降，其原因是
由于温度过高、硝酸浓度过大，导致C
6
H
12
O
6
和H
2
C
2
O
4
进一步被氧化
由于温度过高、硝酸浓度过大，导致C
6
H
12
O
6
和H
2
C
2
O
4
进一步被氧化
．
（3）装置C用于尾气吸收，当尾气中n（NO
2
）：n（NO）=1：1时，过量的NaOH溶液能将NO，全部吸收，原因是
NO
2
+NO+2NaOH=2NaNO
2
+H
2
O
NO
2
+NO+2NaOH=2NaNO
2
+H
2
O
（用化学方程式表示）
（4）与用NaOH溶液吸收尾气相比较，若用淀粉水解液吸收尾气，其优、缺点是
优点：提高HNO
3
利用率
缺点：NO
x
吸收不完全
优点：提高HNO
3
利用率
缺点：NO
x
吸收不完全
．
（5）草酸重结晶的减压过滤操作中，除烧杯、玻璃棒外，还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有
布氏漏斗、吸滤瓶
布氏漏斗、吸滤瓶
．
（2011?常州三模）工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收．请回答下列个问题：
（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入
接触室
接触室
（填设备名称），其主要目的是
防止催化剂中毒
防止催化剂中毒
．
（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒（V
2
O
5
）能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如图1）．其中a、c二步的化学方程式可表示为：
SO
2
+V
2
O
5
?SO
3
+V
2
O
4
SO
2
+V
2
O
5
?SO
3
+V
2
O
4
、
4VOSO
4
+O
2
?2V
2
O
5
+4SO
3
4VOSO
4
+O
2
?2V
2
O
5
+4SO
3
．
（3）550℃时，SO
2
转化为SO
3
的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图2所示．则：将2.0mol SO
2
和1.0mol O
2
置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10M Pa．该反应的平衡常数等于
400L?mol
-1
400L?mol
-1
．A与B表示不同压强下的SO
2
转化率，通常情况下工业生产中采用常压的原因是
使用常压SO
2
就可以达到较高的转化率
使用常压SO
2
就可以达到较高的转化率
．
（4）为循环利用催化剂，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，
回收率达91.7%以上．已知废钒催化剂中含有V
2
O
5
、VOSO
4
及不溶性残渣．查阅资料知：VOSO
4
可溶于水，V
2
O
5
难溶于水，NH
4
VO
3
难溶于水．该工艺的流程如图．
则：反应①②③④中属于氧化还原反应的是
①②
①②
（填数字序号），反应①的离子方程式为
V
2
O
5
+SO
3
2-
+4H
+
=2VO
2+
+SO
4
2-
+2H
2
O
V
2
O
5
+SO
3
2-
+4H
+
=2VO
2+
+SO
4
2-
+2H
2
O
．该工艺中反应③的沉淀率（又称沉矾率）是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH
4
Cl加入质量与料液中V
2
O
5
的质量比）和温度．根据下图试建议控制氯化铵系数和度：
4
4
、
80℃
80℃
．
某化学兴趣小组测定某FeCl
3
样品（只含少量FeCl
2
杂质）中铁元素的质量分数，按以下实验步骤进行操作：
①称取a g样品，置于烧杯中；
②加入适量盐酸和蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成250.00mL溶液；
③量取25.00mL步骤②中配得的溶液，置于烧杯中，加入适量的氯水，使反应完全；
④加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全；
⑤过滤，洗涤沉淀；
⑥将沉淀转移到某容器内，加热、搅拌，直到固体由红褐色全部变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量；
⑦…．
请根据上面叙述，回答：
（1）图所示仪器中，本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和
CFG
CFG
（填字母）．
（2）步骤②中加入盐酸的作用
增强溶液酸性，抑止Fe
2+
Fe
3+
水解；
增强溶液酸性，抑止Fe
2+
Fe
3+
水解；
．
（3）写出步骤④中发生反应的离子方程式
Fe
3+
+3NH
3
?H
2
O═Fe（OH）
3
↓+3NH
4
+
Fe
3+
+3NH
3
?H
2
O═Fe（OH）
3
↓+3NH
4
+
．
（4）样品中的杂质Fe
2+
有较强的还原性，完成并配平下列反应的离子方程式
6
6
Fe
2+
+
1
1
ClO
3
-
+
6
6
═
6
6
Fe
3+
+
1
1
Cl
-
+
3
3
H
2
O
从理论上分析，上述实验中若将氯水改为NaClO
3
时，对实验结果造成
无影响
无影响
（填偏大、偏小或不影响），等物质的量的NaClO
3
与Cl
2
的氧化效率之比为
3：1
3：1
（5）第⑥步的操作中，将沉淀物转移到
坩埚
坩埚
（填仪器名称）中加热，冷却至室温，称量其质量为m
1
g，再次加热并冷却至室温称量其质量为m
2
g，若m
1
与m
2
差值较大，接下来的操作应当是
继续加热一段时间后，把坩埚放置于干燥器中冷却，再称量，至最后两次称得的质量差不超过0.1g为止
继续加热一段时间后，把坩埚放置于干燥器中冷却，再称量，至最后两次称得的质量差不超过0.1g为止
．
（6）本实验需要称量的最少次数是
5
5
次，若容器质量是W
1
g，最终容器和固体的总质量是W
2
g，则样品中铁元素的质量分数为
7(
W
2
-
W
1
)
a
×100%
7(
W
2
-
W
1
)
a
×100%
．（列出算式，不需化简）
（7）已知Cl
2
与热的NaOH溶液可发生如下反应：
3Cl
2
+6NaOH
△
.
5NaCl+NaClO
3
+3H
2
O
则Fe
3+
、KClO
3
、Cl
2
三种物质其氧化性由强到弱的顺序是
KClO
3
＞Cl
2
＞Fe
3+
KClO
3
＞Cl
2
＞Fe
3+
．
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收．请回答下列个问题：
（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入
接触室
接触室
（填设备名称）
（2）催化氧化阶段反应2SO
2
（g）+O
2
（g）
催化剂
△
2SO
3
（g）；△H＜0
550℃时，SO
2
转化为SO
3
的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系
如图1所示．
理论上要提高SO
2
的转化率，反应的条件应是
低
低
温、高压（填“高”、“低”、或“常”），但通常情况下工业生产中采用常压的原因是
使用常压SO
2
就可以达到较高的转化率
使用常压SO
2
就可以达到较高的转化率
．
将2.0mol SO
2
和1.0mol O
2
置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10M Pa．该反应的平衡常数等于
400L?mol
-1
400L?mol
-1
．
（3）为循环利用催化剂，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，
回收率达91.7%以上．已知废钒催化剂中含有V
2
O
5
、VOSO
4
及不溶性残渣．查阅资料知：VOSO
4
可溶于水，V
2
O
5
难溶于水，NH
4
VO
3
难溶于水．该工艺的流程如图．
则：反应①②③④中属于氧化还原反应的是
①②
①②
（填数字序号），反应③的离子方程式为
NH
4
+
+VO
3
-
═NH
4
VO
3
↓
NH
4
+
+VO
3
-
═NH
4
VO
3
↓
．该工艺中反应③的沉淀率（又称沉矾率）是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH
4
Cl加入质量与料液中V
2
O
5
的质量比）和温度．根据下图试建议控制氯化铵系数和温度：
4
4
、
80℃
80℃
．
关 闭
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（2011?江苏）草酸是一种重要的化工产品．实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图14所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去）
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收．请回答下列个问题：
