题目内容
【题目】用硫铁矿（主要含FeS2、SiO2等）制备莫尔盐的流程如下：
已知：“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3+通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原，其中反应Ⅰ如下：
2Fe3++ FeS2=2S↓+3Fe2+
（1）“还原”时，pH不宜过高的原因是____________，写出“还原”时反应Ⅱ的离子方程式：___________。
（2）实验测得“还原”时反应Ⅰ、Ⅱ中被还原的Fe3+的物质的量之比为2：7。计算“还原”后溶液Fe2+的浓度即可确定后面所加(NH4)2SO4的量（溶液体积变化忽略不计）。
离子 | 离子浓度（mol·L－1） | |
还原前 | 还原后 | |
SO42－ | 3.2 | 3.5 |
Fe2+ | 0.15 | |
（3）称取23.52g新制莫尔盐，溶于水配成溶液并分成两等份。一份加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀13.98g；另一份用0.2000mol/LK2Cr2O7酸性溶液滴定，当Cr2O72-恰好完全被还原为Cr3+时，消耗溶液的体积为25.00mL。试确定莫尔盐的化学式__________。
【答案】（1）pH过高时铁元素将沉淀导致产率降低FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42－+16H+
（2）3.30 （3）FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O
【解析】
试题分析：硫铁矿（主要含FeS2、SiO2等）在空气中焙烧，得二氧化硫气体和氧化铁、二氧化硅等固体，加硫酸溶解，过滤除去二氧化硅，得硫酸铁溶液，硫酸铁溶液中再加入硫铁矿，FeS2把铁离子还原为Fe2+，同时生成S沉淀，过滤，滤渣含有S、硫铁矿，滤液中主要含有硫酸亚铁的混合溶液，向混合溶液中加入硫酸铵，经过蒸发浓缩降温结晶，过滤，洗涤，干燥可得莫尔盐，
（1）根据上面的分析可以知道，“还原”时，铁离子做氧化剂，如果pH过高时铁元素将沉淀导致产率降低，“还原”时FeS2把铁离子还原为Fe2+，同时生成S沉淀，所以反应Ⅱ的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+，因此，本题正确答案是：pH过高时铁元素将沉淀导致产率降低；FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+；
（2）根据表中数据可以知道，反应后硫酸根的浓度比反应前增加了3.50molL-1-3.20molL-1=0.3molL-1，根据反应FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+可以知道，反应中消耗Fe3+的物质的量为2.1mol，生成的Fe2+物质的量为2.25mol，因为Ⅰ、Ⅱ中被还原的Fe3+的物质的量之比为2：7，Ⅰ中消耗的铁离子的物质的量为0.6mol，根据反应2Fe3++FeS2=2S↓+3Fe2+可以知道，生成Fe2+物质的量为0.9mol，所以反应后溶液中Fe2+物质的量为2.25mol+0.9mol+0.15mol=3.30mol，因此，本题正确答案是：3.30；
（3）称取23.52g新制莫尔盐，溶于水配成溶液并分成两等份，一份加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀硫酸钡的质量为13.98g，其物质的量为13.98g/233g/mol=0.06mol，所以n（SO42-）=0.06mol，
另一份用0.2000molL-1K2Cr2O7酸性溶液滴定，当Cr2O72-恰好完全被还原为Cr3+时，消耗溶液的体积为25.00mL，根据题意，
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
6 1
n（Fe2+） 0.2000molL-1×0.025L，所以n（Fe2+）=0.005 mol×6=0.03mol，根据电荷守恒：n（NH4+）+2n（Fe2+）=2n（SO42-），n（NH4+）=0.06mol，n（H2O）=[（23.52g/2）-0.06mol*96g/mol-0.03mol*56g/mol-0.06mol*18g/mol]/18g/mol=0.18mol，所以n（SO42-）：n（Fe2+）：n（NH4+）：n（H2O）=0 06 mol：0 03 mol：0 06mol：0 18 mol=2：1：2：6，所以莫尔盐的化学式为（NH4）2Fe（SO4）26H2O[或（NH4）2SO4FeSO46H2O]，因此，本题正确答案是：（NH4）2Fe（SO4）26H2O[或（NH4）2SO4FeSO46H2O]．
阅读快车系列答案【题目】【化学选修2 -化学与技未】
I.某含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2 、A12O3等。已知FeCO3、MnCO3难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，主要物质转化关系如下：
(1)设备Ⅰ中反应后，滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO2。 滤渣1的主要成分是 (填化学式）。
(2)设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是 。
(3)设备2中加足量双氧水的作用是 。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+: 。
(4)设备4中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解，用化学平衡移动原理解释原因： 。
（5）设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置如图：
①电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向;则A电极是直流电源的 极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为__ ___。
②该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+ 进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式 。
II.冰铜矿的主要成分是Cu2S、FeS,含有少许Al2O3和SiO2杂质。由冰铜矿冶炼金属铜的流程如下:
已知各离子沉淀的范围如下表
离子 | Fe3+ | Fe2 + | Cu2+ |
开始沉淀pH | 1.9 | 7.0 | 6.7 |
沉淀完全pH | 3.4 | 9.0 | 10.0 |
请回答下列问题：
（1）将冰铜矿粉碎的目的是提高浸出率，另外一种提高浸出率的措施是 。
（2）溶液1的成分是 ，若向其中通入足量的CO2可以析出的沉淀是 ，此时溶液中的溶质将变成 。
（3）沉淀1加入H2O2和稀H2SO4后，溶液中阴离子只有SO42-，金属阳离子有Cu2+ 和F3+，则该过程的离子方程式为: 。
（4)溶液2调节的pH范围为 。
（5）对红褐色沉淀进行洗涤并干燥处理，可以得到纯净的Fe(OH)3，可用于制备红色颜料Fe2O3。检验红褐色沉淀是否洗净的方法是 。
(6)用惰性电极对溶液3进行电解，电解CuSO4溶液的化学方程式为： ；当两极共产生标准状况下44.8 L气体且阴阳两极产生的气体体积之比为1: 1时，则析出的铜的质量为 。
【题目】某温度下，反应2A(g) 
B(g)+C(g)的平衡常数为1，在容积为2L的密闭容器中加入A(g)。20s时测得各组分的物质的量如下表：下列说法正确的是（ ）
物质 | A(g) | B(g) | C(g) |
物质的量/mol | 1.2 | 0.6 | 0.6 |
A．反应前20s的平均速率为v(A)=0.6mol·L－1·S－1
B．20s时，正反应速率等于逆反应速率
C．达平衡时，A(g)的转化率为100%
D．若升高温度，平衡常数将变为0.5，则反应的△H＜0
【题目】肼(N2H4)和氨是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有广泛应用．回答下列问题：
(1)N2H4中N原子核外最外层达到8电子稳定结构．写出N2H4的结构式：___________．
(2)实验室用两种固体制取NH3的反应化学方程式为_____________．
(3)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为_____________．
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性环保电池，该电池放电时，负极的反应式为_____________．
(5)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)，该反应的平衡常数和温度关系如下：
T/℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
①焓变△H_________0(填“＞”、“＜”或“=”)．
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)\frac{n(NH_{3})}{n(CO_{2})}=x，如图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系．α随着x增大而增大的原因是_____________．图中A点处，NH3的平衡转化率为___________．
(6)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料，发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，测得甲容器中H2的平衡转化率为40%．
n(N2) | n(H2) | n(NH3) | |
甲 | 1mol | 3mol | 0mol |
乙 | 0.5mol | 1.5mol | 1mol |
丙 | 0mol | 0mol | 4mol |
①判断乙容器中反应进行的方向是_____________(填“正向或“逆向”)移动．
②达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为_____________。
（6）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式： ，科学家利用此原理，设计成氨气一氧气燃料电池，则通入氨气的电极是
（7）一定条件下，某密闭容器中发生反应：4NH3（g）+5O2（g）
4NO（g）+6H2O（g）。在一定体积的密闭容器中，为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，下列措施中可采用的是 （填字母代号）。
a．增大压强 b．适当升高温度 c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
（8）如果某氨水的电离程度为1%，浓度为0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化)，溶液中的NH3·H2O的浓度为 {已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}
