题目内容

12．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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20．“绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”（原子节约）的概念及要求．理想的“原子经济性”反应中，原料分子中的所有原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放．以下反应中符合“原子经济性”的是（　　）
A．乙醇催化氧化制乙醛B．乙醇与浓硫酸共热制乙烯
C．乙烷与氯气反应制氯乙烷D．苯乙烯在一定条件下制聚苯乙烯
3．（1）系统命名法命名：
   
2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、3-甲基-1-丁烯．
（2）有机物环癸五烯分子结构可表示为 ．试回答下列问题
①环癸五烯属于ab．
a．环烃       b．不饱和烃       c．饱和烃    d．芳香烃
②环癸五烯具有的性质bc．
a．能溶于水   b．能发生氧化反应   c．能发生加成反应   d．常温常压下为气体
③环癸五烯和足量的氢气反应后所得生成物的分子式为C10H20．
20．下列说法正确的是（　　）
A．在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热
C．燃烧热或中和热都是反应热的种类之一
D．其他条件一样时，氢气与氧气反应生成液态水和气态水时所放出的热量相等
7．下列说法正确的是（　　）
A．1mL pH=2的醋酸溶液加水稀释到10mL，pH变为3
B．常温下，Na2CO3溶液中加水稀释时，$\frac{c（HC{O}_{3}^{-}）}{c（C{O}_{3}^{2-}）}$增大
C．向氯水中加入少量NaOH溶液，一定有c（Na+）=c（Cl-）+c（ClO-）
D．NH4Cl溶液稀释过程中．c（NH4+）与c（NH3•H2O）之和始终保持不变
17．利用实验装置进行相关操作，不能达到相应实验目的是（　　）
序号实验装置实验目的
A证明浓硫酸具有脱水性、氧化性
B比较碳酸钠与碳酸氢钠固体的热稳定性
 




C		   制取少量的Fe（OH）3胶体
D证明浓氨水与生石灰作用可制备得到氨气
A．AB．BC．CD．D
4．图为Pt电极的氢氧燃料电池工作原理示意图，H2SO4为电解质溶液．有关说法不正确的是（　　）
A．a极为负极，电子由a极流向b极
B．a极的电极反应式是：H2-2e-=2H+
C．电池工作一段时间后，装置中c（H2SO4）增大
D．若将H2改为等物质的量CH4，O2的用量增多
1．下列有关氯化钠的实验中，选用的实验用品都能用到的是（　　）
A．除去粗盐中的不溶性杂质，选用 ④⑦⑧⑨
B．检验A的滤液中是否含SO42-，选用 ②③⑩
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D．用NaCl固体与浓H2SO4共热制备HCl气体，选用 ①⑤⑧⑨
2．A、B是中学化学常见的化合物，它们各由两种元素组成；乙为元素R组成的单质，它们之间存在如图所示关系．根据要求回答问题：
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（3）若化合物B常温下为气体，其水溶液呈碱性（答题必须用具体物质表示）．
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