题目内容

硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2制备绿矾。
（一）SO2和O2反应制取的反应原理为：2SO2＋O22SO3，在一密闭容器中一定时间内达到平衡。
（1）该反应的平衡常数表达式为______。
（2）该反应达到平衡状态的标志是______。

A．v(SO2)=v(SO3) B．混合物的平均相对分子质量不变
C．混合气体质量不变 D．各组分的体积分数不变
（二）某科研单位利用原电池原理，用SO2和O2制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。

（3）B电极的电极反应式为______；溶液中H＋的移动方向由______极到______极；电池总反应式为______。
（三）利用烧渣制绿矾的过程如下

测定绿矾产品中含量的实验步骤：
a．称取5.7 g产品，溶解，配成250 mL。溶液。
b．量取25 ml。待测液于锥形瓶中。
c．用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积40 mL。根据上述步骤同答下列问题。
（4）滴定时发生反应的离子方程式为（完成并配平离子反应方程式）。

（5）用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是
（6）计算上述产品中的FeSO4.7H2O质量分数为______。

（1）  （2） B D   （3）SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+   B  A
2SO2+O2+2H2O=2H2SO4(或2SO2+O2+2H2O=4H++2SO42-)（4）5 Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
（5）滴定最后一滴酸性KMnO4时溶液呈淡紫色，半分钟内不褪色。（6）0.975或97.5%

解析试题分析：（1）反应2SO2＋O22SO3的平衡常数表达式为（2）A没有指明是正反应速率还是逆反应速率，没有意义。错误。B.由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以当反应达到平衡时各种气体的物质的量不变，则混合物的平均相对分子质量不变。正确。C．任何反应无论进行到什么程度，混合气体质量总是不变，=。因此不能作为反应达到平衡状态的标志。错误。D．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以当反应达到平衡时各种气体的物质的量不变，各种气体的体积也不变，总体积不变，所以各组分的体积分数不变。正确。所以该反应达到平衡状态的标志是B D。（3）因为在B电极区产生H2SO4，说明SO2在B电极上失去电子，因此B电极为阳极，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，溶液中H＋的移动方向由B电极到A电极。电池总反应式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。（4）滴定时发生反应的离子方程式为5 Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。（5）由于KMnO4为紫色，所以不用外加指示剂，利用其本身的颜色变化来判断反应终点。因此用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是滴定最后一滴酸性KMnO4时溶液呈淡紫色，半分钟内不褪色。n(KMnO4)= 0. 01 mol/L×0.04L×(250÷25)=4×10-3mol.则n(Fe2+)=5 n(KMnO4)= 5×4×10-3mol=0.02mol.所以上述产品中的FeSO4.7H2O质量分数为(0.02mol×278g/mol) ÷5.7 g×100%=97.5%.
考点：考查煅烧黄铁矿制取硫酸、用硫酸厂烧渣制备绿矾的反应原理及相应的化学计算的知识。

练习册系列答案
相关题目

Ⅰ.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
（1）磷元素的原子结构示意图是                       。 
（2）磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1 500 ℃生成白磷,反应为:
2Ca3（PO4）2+6SiO26CaSiO3+P4O10
10C+P4O10P4+10CO
每生成1 mol P4时,就有   mol电子发生转移。 
（3）硫代硫酸钠（Na2S2O3）是常用的还原剂。在维生素C（化学式C6H8O6）的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C6H8O6+I2C6H6O6+2H++2I-
2S2+I2S4+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol/L I2溶液V1 mL,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗b mol/L Na2S2O3溶液V2 mL。该溶液中维生素C的物质的量是   mol。
（4）在酸性溶液中,碘酸钾（KIO3）和亚硫酸钠可发生如下反应:
2I+5S+2H+I2+5S+H2O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
某同学设计实验如下表所示:

 
0.01 mol/LKIO3酸性溶液（含淀粉）的体积/mL
0.01 mol/LNa2SO3溶液的体积/mL
H2O的体积/mL
实验温度/℃
溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1
5
V1
35
25
 
实验2
5
5
40
25
 
实验3
5
5
V2
0
 
 
该实验的目的是                             ;表中V2=   mL。
Ⅱ.稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。
（5）铈（Ce）是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中,NH4Cl的作用是      。
（6）在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce（OH）4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:
Ce3++H2O2+H2OCe（OH）4↓+                         。

活性炭吸附法是工业提碘的主要方法之一。其流程如下：

完成下列填空：
（1）酸性条件下，NaNO2溶液只能将 I－氧化为I2，同时生成NO。写出反应①的离子方程式并标出电子转移的数目和方向                                     。
（2）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，但工业上氧化卤水中I－选择了价格并不便宜的亚硝酸钠，可能的原因是什么？                         。
（3）反应②发生时，溶液底部有紫黑色的固体生成，有时溶液上方产生紫色的气体。解释产生这种现象的原因                     ，所以，反应②需要在        条件下进行。
（4）流程中，碘元素经过了I2→I－、IO3－→I2的变化过程，这样反复的原因是          。
（5）流程中用到的NaHSO3溶液显弱酸性。是因为该溶液中存在以下的平衡：
①HSO3– + H2OH2SO3 + OH– 和 ②                     （写出离子方程式）
向0.1mol/L的NaHSO3溶液中分别加入以下物质，回答问题：
a．加入少量金属Na，平衡①如何移动？        溶液的pH如何变化？        
b．加入氨水至中性，则式子：c(Na+) = c(SO32–)+ c(HSO3–)+ c(H2SO3)>c(H+) = c(OH–)，是否正确           ，解释原因                                           。

氮元素十分重要，其单质及其化合物在科研、生产领域有着十分广泛的用途。
（1）氮元素核外电子排布式为：                 ，原子核外共有    种不同能级的电子，氮原子核外电子云有       种不同的伸展方向，有      种不同运动状态的电子。
（2）最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应：
2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g) - Q ，如果反应的平衡常数K值变大，该反应     （选填编号）。
A．一定向正反应方向移动
B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
C．一定向逆反应方向移动
D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中进行，当反应达到平衡后，下列判断错误的是
A．容器中气体的平均分子量不随时间而变化     B．通入大量稀有气体能提高反应的速率
C．容器中气体的密度不随时间而变化           D．（N2）/ （O2）=2:3
（4）高氯酸铵作为火箭燃料的重要氧载体。高氯酸铵在高压、450℃的条件下迅速分解，反应的化学方程式4NH4ClO46H2O↑+ 2N2↑+ 4HCl↑+ 5O2↑，其中氧化产物与还原产物的物质的量之比是                        ，每分解1mol高氯酸铵，转移的电子数目是               。

黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。
（1）冶炼铜的反应为： 8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是           （填元素符号）。
（2）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3。方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
除去Al3+的离子方程式是                            。
（3）为验证炉渣中含有FeO，先将炉渣用稀酸溶解，再在酸性条件下加入适当的氧化剂。（提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水）
所选试剂为          、            ，证明炉渣中含有FeO的实验现象为                                。
（4）配平上述反应的离子方程式（氧化性物质依据你的选择填入[   ]）
    Fe2++    H++    [         ] →      Fe3++     [      ]+    H2O
（5）如果证明炉渣中是否含有FeO，将炉渣溶于稀硝酸，每含有1molFeO，可产生气体的体积是    L（标准状况，假设硝酸的还原产物只有NO）。
（6）Fe2O3可以作为染料，也可进一步制得净水剂Fe2(SO4)3, Fe2(SO4)3的净水原理是                （用相应的方程式表示）。

某化学反应的反应物和产物如下：Al＋NaNO3＋H2OAl(OH)3＋N2＋NaAlO2
（1）该反应的氧化剂是______________。   
（2）该反应的氧化产物是_______________。
（3）反应过程中转移5 mol e－，生成标准状况下N2的体积________L。
（4）配平该反应的化学方程式：
______Al＋_____NaNO3＋_____H2O==______Al(OH)3＋______N2＋______NaAlO2。

（1）在下列反应中：

A．2F2＋2H2O＝4HF＋O2↑； B．2Na＋2H2O＝2NaOH
＋H2↑； 		C．CaO＋H2O＝Ca(OH)2； D．2H2O2H2↑＋O2↑。其中(填序号)：
①水是氧化剂的是__________，②水是还原剂的是____________，③水既是氧化剂，又是还原剂的是_ __________，④水既不是氧化剂，又不是还原剂的是___________。
（2）瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分MnO2)与浓盐酸混合加热，在世界上首先制得了氯气，写出该反应的离子方程式并用“单线桥法”表示出电子转移的方向和数目：___________________
当化学反应中电子转移的数目为3.01×1023个时，则生成的氯气在标准状况时的体积为        L。

过氧化氢俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。关于双氧水，回答下列问题：

A．Na2O2 + 2HCl =" 2NaCl" + H2O2
B．Ag2O + H2O2 =" 2Ag" + O2↑ + H2O
C．2H2O2 = 2H2O + O2↑
D．3H2O2 + Cr2(SO4)3 + 10KOH = 2K2CrO4 + 3K2SO4 + 8H2O
（1）上述反应中，不属于氧化还原反应是__________。(填字母序号，下同)
（2）保存过氧化氢的试剂瓶上最适合贴上的一个标签是__________。

（3）某强酸性反应体系中，反应物和生成物共六种物质或离子：O2、MnO4-、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知该反应中H2O2只发生了如下过程：H2O2→O2↑。
①该反应的离子方程式是__________ 。
②如果上述反应中有2.24L(标准状况)气体生成，转移的电子的物质的量为__________mol。
（4）H2O2有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称；如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN)，经以下反应实现：KCN + H2O2 + H2O =" A" + NH3↑，试指出生成物A的化学式为__________，并阐明H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是_______________。
（5）请设计一个简单易行的实验证明过氧化氢具有氧化性。除过氧化氢外，供选择的试剂还有：氯水、稀硝酸、饱和硫化氢溶液。请将所选试剂和实验现象填入下表：
实验内容
试剂
实验现象
验证氧化性
 
 
 

已知实验室制氯气的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，其中
(1) MnO2中Mn元素被_____________。（填“氧化”或“还原”）
(2) HCI中氯原子___________（填“得到”或“失去”）电子。
(3)反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为______________。
(4)标出此反应中电子转移情况：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

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