题目内容
【题目】黄铁矿主要成分是二硫化亚铁。某化学实验小组取1.0g黄铁矿样品在空气中充分灼烧时发生反应4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2(假设杂质不参加反应)，生成的SO2气体恰好被50mLFe2(SO4)3溶液完全吸收，在所得溶液中加入足量BaCl2溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥得13.98g固体。回答下列问题：
(1)FeS2在空气中灼烧时，化合价升高的元素是__________，SO2与Fe2(SO4)3反应的化学方程式是_________________。
(2)原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度为_______，黄铁矿中FeS2的质量分数为______。
(3)工业上煅烧10 t上述黄铁矿，产生的SO2经催化氧化制硫酸，理论上可制得98％的浓硫酸多少吨______？(列式计算)
【答案】Fe和S SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4 0.3mol/L 90% 15 t
【解析】
(1)在反应4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2中，Fe元素化合价由反应前FeS2中的+2价变为反应后Fe2O3中的+3价，化合价升高；S元素化合价由反应前FeS2中的-1价变为反应后SO2中的+4价，化合价升高；O元素化合价由由反应前O2中的0价变为反应后Fe2O3、SO2中的-2价，化合价降低。所以FeS2在空气中灼烧反应中，化合价升高的元素是Fe、S元素；SO2与Fe2(SO4)3在溶液中反应产生FeSO4、H2SO4，发生氧化还原反应的化学方程式是SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4；
(2)反应产生的13.98g BaSO4的物质的量为：n(BaSO4)=
=0.06 mol，SO42-由Fe2(SO4)3和SO2气体在溶液中发生的反应SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4产生，根据方程式可知Fe2(SO4)3与反应产生的SO42-的物质的量关系是1：4，故在原50 mL溶液中含有Fe2(SO4)3的物质的量为n[Fe2(SO4)3]=
n(BaSO4)=
×0.06 mol=0.015 mol，所以Fe2(SO4)3的浓度c[Fe2(SO4)3]=
=0.3 mol/L；根据方程式中物质反应关系可知n[Fe2(SO4)3]：n(SO2)=1：1，则n(SO2)= n[Fe2(SO4)3]=0.015 mol，由4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2可知n(FeS2)=
n(SO2)=×0.015 mol=0.0075 mol，其质量m(FeS2)=0.0075 mol×120 g/mol=0.9 g，则该黄铁矿中FeS2的质量分数为
×100%=90%；
(3)根据S元素守恒可得关系式FeS2～2SO2～2H2SO4，1 mol FeS2反应产生2 mol H2SO4，即120份FeS2完全反应会产生2×98份H2SO4，由于硫铁矿中FeS2的含量是90%，10 t该硫铁矿完全反应可制成98%的硫酸质量为x，可得比例式
，解得x=15 t。
【题目】(1)某元素的全部电离能(单位：eV)如下：
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 | I7 | I8 |
13.6 | 35.1 | 54.9 | 77.4 | 113.9 | 138.1 | 739.1 | 871.1 |
写出该元素价电子轨道表示式_______________。
(2)分子中的大π 键可用符号
表示，其中 m 代表参与形成大 π 键的原子数，n 代表参与形成大π 键的电子数，如苯分子中的大 π 键可表示为
。
①试判断 SO2 最外层一共有_______________对孤对电子。
②HN3称为叠氮酸，常温下为无色有刺激性气味的液体。N3-的键角为_______________，N
中的大π 键应表示为_______________。
(3)根据对角线规则，Be、Al 的化学性质相似，写出 Be(OH)2 与 NaOH 反应的离子方程式是________________________________。
【题目】用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、 pH、催化剂对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
实验编号 | 温度℃ | pH |
① | 25 | 1 |
② | 45 | 1 |
③ | 25 | 7 |
④ | 25 | 1 |
A.实验①在15 min内M的降解速率为1.33×10－5mol/（L·min）
B.若其他条件相同，实验①②说明升高温度，M降解速率增大
C.若其他条件相同，实验①③证明pH越高，越不利于M的降解
D.实验④说明M的浓度越小，降解的速率越快
