题目内容

13．黄铁矿（主要成分FeS2）、黄铜矿（主要成分CuFeS2）均是自然界中的常见矿物资源．

（1）Stumm和Morgan提出黄铁矿在空气中氧化的四步反应如题图-1所示：
①a反应中每生成1molFeSO4转移电子的物质的量为7mol．
②d反应的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+．
（2）用细菌冶铜时，当黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高浸取速率，其原理如题图-2
①冶炼过程中，正极周围溶液的pH增大（选填：“增大”、“减小”或“不变”）
②负极产生单质硫的电极反应式为CuFeS2-4e-=Cu2++Fe2++2S．
（3）煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在，用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应（见下表），其相关反应的平衡常数的对数值与温度的关系如题图-3．
相关反应反应热平衡常数K
FeS2（s）+H2（g）?FeS（s）+H2S（g）△H1K1
$\frac{1}{2}$FeS2（s）+H2（g）?$\frac{1}{2}$Fe（s）+H2S（g）△H2K2
FeS（s）+H2（g）?Fe（s）+H2S（g）△H3K3
①上述反应中，△H1＞0（选填：“＞”或“＜”）．
②提高硫的脱除率可采取的措施有升高温度（举1例）．
③1000K时，平衡常数的对数lgK1、lgK2和lgK3之间的关系为lgK2=lgK1+lgK3．

分析 （1）a反应原理是硫化亚铁中的硫离子被氧化生成硫酸根，化合价变化为：+6-（-1）=7；d反应原理是硫化亚铁与铁离子反应，铁离子被还原生成亚铁离子，硫离子被氧化为硫酸根离子；
（2）①用细菌冶铜时，正极为氧气放电，氧气得到电子，结合溶液中的H离子生成水；
②负极黄铁矿中的硫失去电子，发生氧化反应生成硫单质；
（3）①由图可知，温度越高，K值越大，说明此反应为吸热反应；
②由图可知：温度升高，反应向正反应方向移动，硫的脱除率越高；
③由图可知：1000K时，平衡常数的对数lgK1=2、lgK2=-1、lgK3=-3，据此解答即可．

解答 解：（1）①a反应原理是硫化亚铁中的硫离子被氧化生成硫酸根，化合价变化为：+6-（-1）=7，即每有1molFeSO4生成转移移电子的物质的量为7mol，故答案为：7；
②d反应原理是硫化亚铁与铁离子反应，铁离子被还原生成亚铁离子，硫离子被氧化为硫酸根，离子反应方程式为：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+，
故答案为：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+；
（2）①正极为氧气放电，氧气得到电子，结合溶液中的H+离子生成水，故溶液中氢离子浓度减小，pH值增大，故答案为：增大；
②负极黄铁矿中的硫失去电子，发生氧化反应生成硫单质，电极反应方程式为：CuFeS2-4e-=Cu2++Fe2++2S，故答案为：CuFeS2-4e-=Cu2++Fe2++2S；
（3）①由图可知，温度越高，K值越大，说明此反应为吸热反应，故△H＞0，故答案为：＞；
②由图可知：此反应为吸热反应，故升高温度，可以使反应向正向移动，即硫的脱除率越高，故答案为：升高温度；
③由图可知：1000K时，平衡常数的对数lgK1=2、lgK2=-1、lgK3=-3，故lgK2=lgK1+lgK3，故答案为：lgK2=lgK1+lgK3．

点评 本题主要考查的是化学平衡常数的有关计算，涉及知识点有氧化还原反应、离子反应方程式书写、反应热判断等，难度较大．

练习册系列答案
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3．据图回答下列问题：
（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是镁逐渐溶解，铝上有气泡冒出，电流表指针偏转（填“偏转”或“不偏转”），两极反应式为：正极2H++2e-═H2↑负极Mg-2e-═Mg2+
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为Al（填Mg或Al），总反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑．
（3）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如图所示A、B两个电极均由多孔的碳块组成．该电池的负极反应式为：H2+2OH--2e-═2H2O．如果将上述装置中的KOH溶液换成H2SO4溶液，也可以组成一个原电池装置，则该电池的正极反应式为O2+4H++4e-═2H2O．
4．下列离子方程式书写不正确的是（　　）
A．少量铁粉加入稀硝酸中：3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O
B．H2SO4溶液与Ba（OH）2溶液反应：Ba2++SO42-+2H++2OH-═BaSO4↓+2H2O
C．NaHCO3溶液和过量Ba（OH）2溶液共热：HCO3-+OH-+Ba2+═BaCO3↓+H2O
D．苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液：+CO32-→HCO3-+
1．下列物质含有离子键的是（　　）
A．H2B．COC．NH3D．NaCl
8．设NA为阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）
A．0.1 mol溴苯中含有双键的数目为0.3NA
B．1L 0.1 mol/L醋酸溶液中含有醋酸分子的数目为0.1 NA
C．常温下，1 L pH=1的H2SO4溶液中，由水电离出的H+数目为0.1NA
D．常温下，9.2gNO2和N2O4的混合气体中含有的氮原子数目为0.2NA
18．下列选用的相关仪器符合实验要求的是（　　）
A．
存放浓硝酸		B．
分离水和乙酸乙酯
C．
准确量取9.50mL液体		D．
存放氯化钙固体
5．有机物I和Ⅱ的结构简式如下，下列说法中不正确是（　　）
A．Ⅰ和Ⅱ是同分异构体B．Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同
C．Ⅰ和Ⅱ化学性质相同D．Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同
16．氮可以形成多种离子，如N3-，NH2-，N3-，NH4+，N2H5+，N2H62+等，已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的，类似于NH4+，因此有类似于 NH4+的性质．
（1）写出N2H62+与NaOH溶液反应的离子方程式N2H62++2OH-=N2H4+2H2O．
（2）NH2-的电子式为．
（3）N3-有22个电子．
（4）写出N3-等电子体物质的化学式CO2．（一种）
（5）互为等电子体的微粒往往具有相似的结构，试预测N3-的构型直线型．
17．化学与生产、生活密切相关，下来说法和解释均正确的是（　　）
选项说法解释
A加热条件下，浓硝酸与碳粉的反应可在铁制容器中进行铁能被浓硝酸钝化
B 浓氨水可用于检验氯气管道泄露 过量的NH3与Cl2反应有白烟产生
C 用惰性电极电解MgCl2溶液可冶炼Mg Mg2+在阴极得电子生成Mg
D 葡萄糖和油脂均为人体所需能量的重要来源 二者在体内水解的产物被氧化可提供能量
A．AB．BC．CD．D

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