题目内容
【题目】铜冶金技术以火法冶炼为主.
(1)火法炼铜的工艺流程如下: ![]()
反应Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=﹣768.2kJmol﹣1
反应Ⅱ:2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0kJmol﹣1
①在反应Ⅱ中,每生成1mol SO2转移电子mol.
②反应Cu2S(s)+O2(g)═2Cu(s)+SO2(g)的△H=kJmol﹣1 .
③理论上m1:m2= .
(2)炼铜的副产品SO2多用于制硫酸和石膏等化学产品.
①制硫酸中重要的一步反应是
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=﹣196kJmol﹣1 .
图表示将2.0mol SO 2 和1.0mol O 2 置于1L密闭容器中,当其他条件一定时,SO2(g)的平衡转化率α随X的变化关系,X(X1、X2)代表压强或温度.![]()
X代表的物理量是 . A对应条件下平衡常数K= .
②下图表示的是生产石膏的简单流程,请用平衡移动原理解释向CaCO3悬浊液中通入SO 2发生反应的原因 . ![]()
(3)工业硫酸中往往含有一定量SO2 , 测定过程如下:取m g工业硫酸配成100mL溶液,取出20.00mL溶液,加入1mL指示剂,用c molL﹣1 I2标准溶液滴定,消耗的I2标准溶液V mL,工业硫酸中含有SO2的质量分数的计算式是 .
【答案】
(1)6;﹣217.4;2:1
(2)压强;80;CaCO3悬浊液中存在CaCO3(s)?Ca2+(aq)+CO32﹣(aq) , 通入SO2时,CO32﹣与SO2反应,c(CO32﹣)减小,溶解平衡正向移动
(3)
×100%
【解析】解:(1.)①2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g),硫由﹣2价变成+4价,所以生成1mol的二氧化硫转移6mol的电子,所以答案是:6;
②根据盖斯定律,反应Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=﹣768.2kJmol﹣1 , 反应Ⅱ:2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0kJmol﹣1 , Cu2S(s)+O2(g)═2Cu(s)+SO2(g)的△H=
=
=﹣217.4kJmol﹣1 , 所以答案是:﹣217.4;
③由反应Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g),反应Ⅱ:2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g)可知,反应Ⅰ生成2mol的氧化亚铜消耗2molCu2S,而2mol的氧化亚铜反应Ⅱ中消耗1mol的硫化亚铜,所以理论上m1:m2=2:1,所以答案是:2:1;
(2.)①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=﹣196kJmol﹣1 , 正反应是放热反应,所以升高温度平衡逆向移动,SO2(g)的平衡转化率α减小,而增大压强平衡正向移动,SO2(g)的平衡转化率α增大,所以X代表的物理量是压强;反应达平衡后,由图可知,SO2的平衡转化率α=0.80,参加反应的二氧化硫为2mol×80%=1.6mol,则:
2SO2(g) | + | O2(g) | 2SO3(g) | ||
开始(mol): | 2 | 1 | 0 | ||
变化(mol): | 1.6 | 0.8 | 1.6 | ||
平衡(mol): | 0.4 | 2 | 1.6 |
所以平衡时浓度:c(SO2)=0.4mol/L,c(O2)=0.2mol/L,c(SO3)=1.6mol/L,故平衡常数k=
=80,所以答案是:压强;80;
②碳酸钙的悬浊液中存在溶解平衡,所以而通入二氧化硫与水反应生成亚硫酸酸性比碳酸的酸性强,所以CaCO3悬浊液中存在CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32﹣(aq) , 通入SO2时,CO32﹣ 与SO2反应,c(CO32﹣)减小,溶解平衡正向移动,所以答案是:CaCO3悬浊液中存在CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32﹣(aq) , 通入SO2时,CO32﹣ 与SO2反应,c(CO32﹣)减小,溶解平衡正向移动;
(3.)根据反应
SO2 | + | I2 | + | 2H2O | = | H2SO4 | + | 2HI |
1mol | 1mol | |||||||
n(SO2) | cV×10﹣3 |
所以 n(SO2)=cV×10﹣3mol,则SO2的质量分数的计算式:
×100%=
×100%,所以答案是:
×100%.