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(hào)）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(duì)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(shí)現(xiàn)冷熱交換的裝置，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中也經(jīng)常利用熱交換來實(shí)現(xiàn)某種實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｔ嚪治鰵�、液熱交換時(shí)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(cè)定硫酸尾氣中SO₂含量的試劑是___________________。（填序號(hào)）
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(shí)驗(yàn)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(cè)定綠礬產(chǎn)品中FeSO₄·7H₂O含量的實(shí)驗(yàn)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(cè)液于錐形瓶中
c．用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液體積35.00 mL。
據(jù)此，請(qǐng)分析：
（1）滴定時(shí)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(diǎn)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(duì)一個(gè)扣1分，有錯(cuò)計(jì)0分）            (3) 冷凝管   （4）B D（對(duì)一個(gè)計(jì)1分，有錯(cuò)計(jì)0分）
（二）（1） 5     1    8H⁺      5    1     4H₂O （有錯(cuò)計(jì)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(jì)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 + 8SO_2  ；
（2）A、都表示正反應(yīng)速率，錯(cuò)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(shí)溫度都在變化，當(dāng)溫度不再變化時(shí)，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(duì)分子質(zhì)量一直變化，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)氣體的平均相對(duì)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(cuò)誤，答案選BCD；
（3）化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(cè)定二氧化硫的含量，錯(cuò)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(cè)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(cè)定二氧化硫的含量，錯(cuò)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(cè)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(jià)降低5價(jià)，F(xiàn)e元素化合價(jià)升高1價(jià)，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(diǎn)時(shí)，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(diǎn)：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(jì)算