Question

（14分）硫酸盐主要来自地层矿物质，多以硫酸钙、硫酸镁的形态存在。

（1）已知：①Na₂SO₄(s)=Na₂S(s)+2O₂(g)        ΔH₁=+1011.0 kJ·mol^-1

②C(s)+O₂(g)=CO₂(g)              ΔH₂=－393.5 kJ·mol^-1

③2C(s)+O₂(g)=2CO(g)             ΔH₃=－221.0 kJ·mol^-1

则反应④Na₂SO₄(s)+4C(s)=Na₂S(s)+4CO(g)  ΔH₄=________kJ·mol^-1；工业上制备Na₂S时往往还要加入过量的炭，同时还要通入空气，目的有两个，其一是使硫酸钠得到充分还原（或提高Na₂S产量），其二是_____________________________________________。

（2）智能材料是当今材料研究的重要方向之一，纳米Fe₃O₄由于具有高的比表面、高的比饱和磁化强度和顺磁为零的超顺磁性而被广泛地用作磁流体的磁性粒子。水热法制备Fe₃O₄纳米颗粒的反应是：

3Fe²⁺ + 2S₂O₃^2- + O₂ + xOH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O

请回答下列问题：

①水热法所制得的水基磁流体超过30天都未出现分层和混浊现象，因为该分散系是________。

②上述反应方程式x=___________________。

③该反应中1molFe²⁺被氧化时，被Fe²⁺还原的O₂的物质的量为_____。

（3）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。

①750℃时，测得气体中含等物质的量SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式是____________。

②由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如上图，该电池反应的化学方程式为_____________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）569.0；反应④为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需温度。

高温

       （2）①胶体。        ②4。        ③0.25mol。

   （3）①2MgSO₄+CO===2MgO+SO₂+CO₂+SO₃。   ②Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg(OH)₂。

【解析】

试题分析：（1）④=①+2×③，则ΔH₄=569.0 kJ·mol^-1。加入过量的炭的另一个目的是反应④为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需温度。（2）①根据纳米材料粒子直径的大小可知得到的分散系是胶体。②根据电荷守恒可知x=4。③根据得失电子数相等，可知1molFe²⁺还原0.25molO₂。（3）①根据反应物和产物及其量的关系，可确定反应方程式为：2MgSO₄+CO2MgO+SO₂+CO₂+SO₃。②根据图示可以看出反应物为Mg、ClO^-和H₂O，产物是Cl^-和Mg(OH)₂，所以反应方程式为Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg(OH)₂。

考点：氧化还原反应、分散系、原电池反应

点评：本题综合性强，难度适中，很锻炼学生的逻辑思维能力。