Question

（15分）【化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)】

（一）硫酸廠常用煅燒黃鐵礦(FeS2)來制取硫酸。

　 （1）煅燒黃鐵礦的主要化學(xué)方程式為 　　　　　　　　　　　 。

　 （2）SO2和O2的反應(yīng)為　2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），該反應(yīng)在體積不變的密閉容器中進(jìn)行，則下列 （填序號）可作為反應(yīng)達(dá)到平衡的判斷依據(jù)。

A．v正(SO2)=v正(SO3)

B．各組分的體積分?jǐn)?shù)不再變化

C．反應(yīng)體系的溫度不再變化

D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化

E．混合氣體的密度不再變化

　 （3）熱交換器是實現(xiàn)冷熱交換的裝置，化學(xué)實驗中也經(jīng)常利用熱交換來實現(xiàn)某種實驗?zāi)康�。試分析氣、液熱交換時通常使用的儀器是________________________。（寫名稱）

　 （4）硫酸工業(yè)所產(chǎn)生的尾氣除了含有N2、O2外，還含有SO2，微量的SO3和酸霧。能用于測定硫酸尾氣中SO2含量的試劑是___________________。（填序號）

A.NaOH溶液、酚酞試液 B.KMnO4溶液、稀硫酸

C. 氨水、酚酞試液 D.碘水、淀粉溶液

（二）實驗室常用硫酸廠的燒渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)來制備綠礬（FeSO4·7H2O）。

其中測定綠礬產(chǎn)品中FeSO4·7H2O含量的實驗步驟為：

a．稱取5.2 g產(chǎn)品，溶解，配成250 mL溶液

b．量取25.00 ml待測液于錐形瓶中

c．用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO4 溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積35.00 mL。

據(jù)此，請分析：

（1）滴定時反應(yīng)的離子方程式為（完成并配平離子反應(yīng)方程式）。

（2）滴定達(dá)到終點的標(biāo)志是 。

（3）產(chǎn)品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。

 

Answer 1

（除標(biāo)注外，每空2分，共15分）

（一） (1) 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 (2) B C D（少對一個扣1分，有錯計0分） (3) 冷凝管 （4）B D（對一個計1分，有錯計0分）

（二）（1） 5 1 8H+ 5 1 4H2O （有錯計0分 ）

（2） 滴加最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液由無色變成淺紫色，且半分鐘不恢復(fù)原來顏色（合理答案均計分）

（3） 93.56% 或93.6%（3分）

【解析】

試題分析：（一）（1）黃鐵礦的主要成分是FeS2 ，與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫、氧化鐵，化學(xué)方程式為4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 ；

（2）A、都表示正反應(yīng)速率，錯誤；B、各組分的體積分?jǐn)?shù)不再變化，說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，正確；C、該反應(yīng)的熱效應(yīng)不為0，所以無論是吸熱還是放熱反應(yīng)，未達(dá) 平衡時溫度都在變化，當(dāng)溫度不再變化時，說明已達(dá)平衡狀態(tài)，正確；D、該反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量發(fā)生改變的可逆反應(yīng)，所以氣體的相對分子質(zhì)量一直變化，當(dāng)達(dá)到平衡時氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化，正確；E、體積不變的容器中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，氣體的密度一直不變，不能判斷平衡是否到達(dá)，錯誤，答案選BCD；

（3）化學(xué)實驗室中常用作熱交換的儀器是冷凝管；

（4）A、SO2，微量的SO3、酸霧都與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以無法測定二氧化硫的含量，錯誤；B、二氧化硫與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，其余物質(zhì)不反應(yīng)，可以測定二氧化硫的含量，正確；C、氨水溶液顯堿性，與A的道理相同，不能測定二氧化硫的含量，錯誤；D、二氧化硫與碘反應(yīng)，藍(lán)色溶液變?yōu)闊o色，其余物質(zhì)不與碘反應(yīng)，可以測定二氧化硫的含量，正確，答案選BD；

（二）（1）酸性高錳酸鉀溶液的氧化性更強(qiáng)，所以反應(yīng)物的空白處應(yīng)是H+，則產(chǎn)物的空白處應(yīng)是H2O，根據(jù)得失電子守恒規(guī)律，Mn元素化合價降低5價，F(xiàn)e元素化合價升高1價，所以Fe元素的系數(shù)是5，Mn元素的系數(shù)是1，再根據(jù)電荷守恒、觀察法配平其余物質(zhì)的系數(shù)，答案是5 1 8H+ 5 1 4H2O；

（2）用酸性高錳酸鉀溶液滴定亞鐵離子，高錳酸鉀溶液為紫色，滴定達(dá)到終點時，滴加最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液由無色變成淺紫色，且半分鐘不恢復(fù)原來顏色；

（3）消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.035L×0.01mol/L,則原溶液中Fe2+的物質(zhì)的量為0.035L×0.01mol/L×5×10=0.0175mol，所以FeSO4·7H2O的質(zhì)量是0.0175mol×278g/mol=4.865g,則產(chǎn)品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.865g/5.2g×100%=93.56%.

考點：考查硫酸工業(yè)，反應(yīng)原理，化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷，氧化還原反應(yīng)的計算