[题目]以活性炭为催化剂.可以将工业废气中的SO2催化氧化变为硫酸.进而制得各种硫酸盐.如硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]等.(1)研究表明.SO2在活性炭上催化氧化的反应机理可以表示为Ⅰ．二氧化硫的吸附:SO2(g)SO2* ΔH1=a kJ·mol-1Ⅱ．氧气的吸附:O2(g)2O* ΔH2=b kJ·mol-1Ⅲ．三氧化硫的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】以活性炭为催化剂，可以将工业废气中的SO2催化氧化变为硫酸，进而制得各种硫酸盐，如硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]等。

（1）研究表明，SO2在活性炭上催化氧化的反应机理可以表示为（*标记的为吸附状态）

Ⅰ．二氧化硫的吸附：SO2(g)SO2* ΔH1=a kJ·mol－1

Ⅱ．氧气的吸附：O2(g)2O* ΔH2=b kJ·mol－1

Ⅲ．三氧化硫的氧化：SO2*+O*=SO3* ΔH3=c kJ·mol－1

Ⅳ．三氧化硫的脱附：SO3*SO3(g) ΔH4=d kJ·mol－1

根据上述反应机理，写出SO2在活性炭上催化氧化的热化学方程式____。

（2）以硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为原料通过下列流程可以制备晶体A。

①已知25 ℃时，[Fe(C2O4)3]3－(aq)＋SCN－(aq)[Fe(SCN)]2＋(aq)＋3C2O42-(aq)，K＝10－16。某研究小组同学欲检验晶体A中含有三价铁，取少量晶体放入试管中，用蒸馏水充分溶解，向试管中滴入几滴0.1 mol·L－1KSCN溶液。请判断上述实验方案是否可行并说明理由：____。

②某研究小组通过如下实验步骤测定晶体A的化学式：

步骤1：准确称取A样品4.910 0 g，干燥脱水至恒重，残留物质量为4.370 0 g；

步骤2：准确称取A样品4.910 0 g置于锥形瓶中，加入足量的3.000 mol·L－1 H2SO4溶液和适量蒸馏水，用0.500 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定，当MnO4－恰好完全被还原为Mn2＋时，消耗KMnO4溶液的体积为24.00 mL；(C2O42－＋MnO4－＋H+→CO2↑＋Mn2＋＋H2O)

步骤3：将步骤1所得固体溶于水，加入铁粉0.280 0 g，恰好完全反应。

通过计算确定晶体A的化学式（写出计算过程）。_____________

【答案】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=(2a+b+2c+2d)kJ·mol—1 不可行，因为[Fe(C2O4)3]3－转化为[Fe(SCN)]2＋反应的平衡常数较小，生成物离子浓度太小，观察不到明显现象，所以无法检验 K3Fe(C2O4)3·3H2O

【解析】

利用盖斯定律书写SO2在活性炭上催化氧化的热化学方程式；平衡常数小于，一般认为反应不能进行；根据质量守恒计算晶体A的化学式。

（1）已知：

Ⅰ．二氧化硫的吸附：SO2(g)SO2* ΔH1=a kJ·mol－1

Ⅱ．氧气的吸附：O2(g)2O* ΔH2=b kJ·mol－1

Ⅲ．三氧化硫的氧化：SO2*+O*=SO3* ΔH3=c kJ·mol－1

Ⅳ．三氧化硫的脱附：SO3*SO3(g) ΔH4=d kJ·mol－1

根据盖斯定律Ⅰ×2＋Ⅱ＋Ⅲ×2＋Ⅳ×2得2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=(2a+b+2c+2d)kJ·mol—1；

（2）①[Fe(C2O4)3]3－(aq)＋SCN－(aq)[Fe(SCN)]2＋(aq)＋3C2O42-(aq)，K＝10－16，由于反应的平衡常数较小，生成物离子浓度太小，观察不到明显现象，所以无法检验；

② 4.910 0 g A样品，干燥脱水至恒重，残留物质量为4.370 0 g，说明结晶水的质量是4.910 0 g－4.370 0 g=0.540 0 g；结晶水的物质的量是；将步骤1所得固体溶于水，加入铁粉0.280 0 g，恰好反应，可知4.910 0 g晶体A中含有+3价的铁，且晶体中铁元素的物质的量是；根据步骤2：5C2O42－＋2MnO4－＋16H+＝10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，反应消耗0.500 0 mol·L－1 KMnO4溶液24.00 mL，则4.910 0 g A样品中C2O42－的物质的量是；根据质量守恒，晶体中钾离子的物质的量是，所以晶体A的化学式为K3Fe(C2O4)3·3H2O。

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反应1：2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(g)；

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总反应速率由反应较慢的一步决定，由此推知上述两步反应中，活化能较大的是反应___（填“l”或“2”）。c(NO)对总反应速率的影响程度___c(H2)（填“大于”“小于”或“等于”）。

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（3）下列表明该反应达到平衡状态的是___（填字母）。

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（4）下列说法正确的是___（填字母）。

A．图像中，T1>T2

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已知：①铅膏主要由PbSO4、PbO、PbO2和Pb等组成。

②流程图中的“1”表示液体，“s”表示固体。

③硫酸铅、氯化铅微溶于水，但氯化铅能溶于NaCl溶液中，主要发生反应：PbCl2+Cl-==[PbCl3]-。

(1)铅蓄电池的正极材料是________________(填化学式)，放电时负极的电极反应式为________。

(2)“浸取反应”是在加热条件下，用盐酸和氯化钠溶液浸取铅膏的过程，主要发生反应的方程式有PbP

PbO2+Pb+4HCl==2PbCl2+2H2O PbO+2HCl==PbCl2+H2O,

PbSO4+2NaCl==PbCl2+Na2SO4 PbCl2+Cl-=[PbCl3]-

除此之外，PbO2还能与HCl反应产生一种黄绿色气体，该反应的化学方程式是________________；该浸取过程中Pb与盐酸反应产生的H2可能会与________ (填气体名称，下同)、________等混合发生爆炸。

(3)PbCl2(溶液显酸性)在氯化钠溶液中的溶解度随温度的升高而增大，适当地升高温度有利于提高铅的浸取率，当温度高于70℃时，浸取率提高不明显，可能的原因是________________________________；为了提高浸取率，还可以采取的措施是________________________________________。

(4)在室温下静置冷却3h后，过滤得到的氯化铅的回收率可达到85％，过滤后得到的滤液进行循环使用可提高铅的利用率。在循环使用之前需加入氯化钙将SO42-进行沉淀转化，若无此步骤，直接循环使用，溶液中SO42-浓度过大，则会导致的结果是________________________________________。