Question

2．几种物质之间的转化关系如图所示，A可作工业生产D的原料，B为非金属单质，F为常见的红棕色油漆颜料的主要成分，A、C、D、E中含有同一种元素．

回答下列问题：
（1）现有1molA参加反应，假设各步反应均完全，生成E的质量为466.0g，生成F的质量为80.0g，则A的化学式为FeS₂，反应①的化学方程式为：4FeS₂+11O₂=8SO₂+2Fe₂O₃．
（2）写出反应②的化学方程式Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，反应一段时间后所得溶液的PH值将减少（填“增大”、“减少”、或“不变”）；写出反应③的离子方程式：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O．
（3）在高温条件下，向一个密闭容器中投入1mol C 和2mol B，反应⑥进行一段时间后达到平衡状态，测得C的转化率为86.0%，放出热量为a KJ，则此条件下C与B反应的热化学方程式为2SO₂（g）+O₂（g）$?_{△}^{催化剂}$2SO₃（g）△H=-2.3aKJ•mol^-1；这时容器内混合气体的平均相对分子质量为49.8g/mol．（精确到0.1）
（4）在实际工业生产中反应 ⑦是用水吸收I制得D的吗？不是（填“是”或“不是”），如果不是，应用98.3%的浓硫酸吸收（如果是，此项不填）．

Answer 1

分析 F为常见的红棕色油漆颜料的主要成分，则F为Fe₂O₃，F溶于盐酸得G为FeCl₃，试剂X应为KSCN溶液，C与溴水反应生成D，D能与氯化钡生成沉淀，B为非金属单质，A与B反应生成C，C与B反应生成I，I与水反应生成D，且A、C、D、E中含有同一种元素，则可推知B为O₂，C为SO₂，D为H₂SO₄，I为SO₃，E为BaSO₄，1molA参加反应，假设各步反应均完全，生成E的质量为466.0g即为2mol，生成F的质量为80.0g即为0.5mol，根据元素守恒可知A为FeS₂，据此答题．

解答 解：F为常见的红棕色油漆颜料的主要成分，则F为Fe₂O₃，F溶于盐酸得G为FeCl₃，试剂X应为KSCN溶液，C与溴水反应生成D，D能与氯化钡生成沉淀，B为非金属单质，A与B反应生成C，C与B反应生成I，I与水反应生成D，且A、C、D、E中含有同一种元素，则可推知B为O₂，C为SO₂，D为H₂SO₄，I为SO₃，E为BaSO₄，1molA参加反应，假设各步反应均完全，生成E的质量为466.0g即为2mol，生成F的质量为80.0g即为0.5mol，根据元素守恒可知A为FeS₂，
（1）根据上面的分析可知，A为FeS₂，反应①的化学方程式为：4 FeS₂+11O₂=8SO₂+2Fe₂O₃，
故答案为：FeS₂；4 FeS₂+11O₂=8SO₂+2Fe₂O₃；
（2）反应②的化学方程式为Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，因为有酸产生，所以反应一段时间后所得溶液的PH值将减少，反应③的离子方程式为Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，
故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄；减少；Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（3）在高温条件下，向一个密闭容器中投入1molSO₂ 和2molO₂，反应⑥进行一段时间后达到平衡状态，测得SO₂的转化率为86.0%，放出热量为a KJ，则当有2molSO₂ 完全反应时应放出热量为2.3aKJ，所以此条件下C与B反应的热化学方程式为 2SO₂ （g）+O₂（g） $?_{△}^{催化剂}$ 2SO₃（g）△H=-2.3aKJ•mol^-1，这时容器内二氧化硫的物质的量为0.14mol，氧气的物质的量为1.57mol，三氧化硫的物质的量为0.86mol，所以混合气体的平均相对分子质量为$\frac{64+32×2}{0.14+1.57+0.86}$g/mol=49.8g/mol，
故答案为：2SO₂ （g）+O₂（g） $?_{△}^{催化剂}$ 2SO₃（g）△H=-2.3aKJ•mol^-1；49.8g/mol；
（4）在实际工业生产中反应 不是用水吸收三氧化硫制硫酸，而是用98.3%的浓硫酸吸收，
故答案为：不是；98.3%的浓硫酸．

点评 题考查无机物的推断题目难度较大，解答本题时注意抓住物质的特出性质和用途作为突破口采用正推和逆推相结合的方法推断．