【题目】工业上用硫铁矿石(主要成分FeS2)在沸腾炉中焙烧,经过一系列反应,得到硫酸,焙烧后的矿渣用于炼铁。其转化过程如下图所示(部分条件、反应物和产物已略去):
请回答下列问题:
(1)在上面转化过程中,硫元素被氧化的反应是________(填反应编号)。
(2)写出反应②中炼铁的化学方程式_____________。若用1000t含杂质28%的矿渣炼铁,理论上可得到含铁96%的生铁质量为_____________ t.
(3)写出反应①的化学方程式 ,若有12.0g FeS2参加反应,则发生转移的电子数为 。
(4)烟气中SO2的排放会造成酸雨,工业上常用Na2SO3溶液来吸收SO2以减少对环境的危害。
①常温下,将SO2通入一定体积的1.0mol·L-1Na2SO3溶液中,溶液pH不断减小。当溶液pH约为6时,吸收SO2的能力显著下降,此时溶液中c(SO32-)的浓度是0.2mol·L-1,则溶液中c(HSO3-)是 mol·L-1。用化学平衡原理解释此时溶液显酸性的原因 。
②向①中pH约为6时的吸收液中通入足量O2充分反应。取反应后溶液10mL与10mLBaCl2溶液混合,欲使混合时能生成沉淀,所用BaCl2溶液的浓度不得低于 mol·L-1。[已知25℃时,Ksp(BaSO3)=5.48×10-7, Ksp(BaSO4)= 1.08×10-10]
【答案】(1)①③(2分)
(2)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2(2分) 525(2分)
(3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(2分) 6.62×1023(或1.1NA)(2分)
(4)①1.6(2分) HSO3-H++SO32-和HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的电离程度大于其水解程度(2分) ②2.4×10-10mol·L-1(2分)
【解析】试题分析:(1)反应①中硫元素被氧化生成SO2,反应③中硫元素被氧化生成SO3,反应④是非氧化还原反应,则在上面转化过程中,硫元素被氧化的反应是①和③。
(2)反应②中氧化铁被CO还原生成单质铁,则炼铁的化学方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。若用1000t含杂质28%的矿渣炼铁,则根据铁元素守恒可知理论上可得到含铁96%的生铁质量为=525t。
(3)反应①的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,每消耗4molFeS2转移44mol电子,即每消耗120gFeS2转移11mol电子,因此若有12.0g FeS2参加反应,则发生转移的电子数为1.1mol×6.02×1023/mol=6.62×1023。
(4)①由Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,c(SO32-)的浓度是0.2molL-1,则反应的Na2SO3溶液为1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L,由反应中的物质的量关系可知,生成的c(HSO3-)为0.8mol/L×2=1.6mol/L;溶液中存在平衡:HSO3-H++SO32-和HSO3-+H2OH2SO3+OH-,由于HSO3-的电离程度大于其水解程度,影响溶液显酸性。
②根据①中分析可知溶液中最终得到的硫酸根的物质的量浓度是1.8mol/L,与等体积氯化钡溶液混合后变为0.9mol/L,则要生成沉淀必须满足0.9×c/2≥1.08×10-10,解得c≥2.4×10-10mol·L-1。
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【题目】在某无色透明的酸性溶液中,能大量共存的离子组是
A. NH4+、SO42-、Al3+、Cl-
B. Na+、OH-、K+、Cl-
C. MnO4-、K+、SO42-、Na+
D. K+、NO3-、I-、Na+
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【题目】将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应:
2 SO2(g)+ O2(g)2SO3△H<0。得到如表中的两组数据:
实验编号 | 温度/℃ | 平衡常数/mol-1·L | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
SO2 | O2 | SO2 | O2 | ||||
1 | T1 | K1 | 4 | 2 | x | 0.8 | 6 |
2 | T2 | K2 | 4 | 2 | 0.4 | y | t |
下列说法不正确的是
A.x= 1.6,y=0.2 ,t<6
B.T1、T2的关系:T1 > T2
C.K1、K2的关系:K2>K1
D.实验1在前6min的反应速率υ(SO2)=0.2 mol·L-1·min-1
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【题目】
(1)写出醋酸在水溶液中的电离方程式 。若某温度下,CH3COOH(aq)与NaOH(aq)反应的△H=" -" 46.8kJ·mol-1,HCl(aq)与NaOH(aq)反应的△H=" -" 55.6 kJ·mol-1,则CH3COOH在水溶液中电离的△H= kJ·mol-1。
(2)某温度下,实验测得0.1mol·L-1醋酸电离度约为1.5%,则该温度下0.1mol·L-1CH3COOH的电离平衡常数K=________(列出计算式,已知电离度)
(3)近年来化学家研究开发出用乙烯和乙酸为原料、杂多酸作催化剂合成乙酸乙酯的新工艺,不必生产乙醇或乙醛做中间体,使产品成本降低,具有明显经济优势。其合成的基本反应如下:
下列描述能说明乙烯与乙酸合成乙酸乙酯的反应已达化学平衡的是 。
A.乙烯、乙酸、乙酸乙酯的浓度相同 |
B.酯化合成反应的速率与酯分解反应的速率相等 |
C.乙烯断开1mol碳碳双键的同时乙酸恰好消耗1mol |
D.体系中乙烯的百分含量一定 |
(4)在n(乙烯)与n(乙酸)物料比为1的条件下,某研究小组在不同压强下进行了在相同时间点乙酸乙酯的产率随温度的变化的测定实验,实验结果如图所示。回答下列问题:
① 温度在60~80℃范围内,乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是 [用(P1)、(P2)、(P3)分别表示不同压强下的反应速率],分析其原因为 。
②压强为P1MPa、温度60℃时,若乙酸乙酯的产率为30℅,则此时乙烯的转化率为 。
③在压强为P1MPa、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是_________。
④根据测定实验结果分析,较适宜的生产条件是 (填出合适的压强和温度)。为提高乙酸乙酯的合成速率和产率,可以采取的措施有 (任写出一条)。
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【题目】某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A 和 2 mol B 进行如下反应:3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成 1.6 mol C, 下列说法正确的是( )
A. 该反应的化学平衡常数表达式是K=
B. 此时,B 的平衡转化率是40%
C. 增大该体系的压强,化学平衡常数增大
D. 增加 B,B 的平衡转化率增大
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【题目】实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生为测定盐酸的浓度在实验室中进行如下实验.请你完成下列填空:
Ⅰ.配制100mL 0.10mol/L NaOH标准溶液.
Ⅱ.取20.00mL待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞溶液作指示剂,用的标准NaOH溶液进行滴定.重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下.
实验编号 | NaOH溶液的浓度(mol/L) | NaOH溶液的体积(mL) | 待测盐酸溶液的体积(mL) |
1 | 0.10 | 20.00 | |
2 | 0.10 | 22.46 | 20.00 |
3 | 0.10 | 22.54 | 20.00 |
(1)第1次实验滴定前液面在0刻度,滴定后如图所示,则第一次实验滴定完用去NaOH溶液的体积记录为_________mL。滴定达到终点的现象是_____________________。
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度为___________。
(3)在上述实验中,下列操作会造成测定结果偏高的有___________
A.滴定终点时俯视读数
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测稀盐酸溶液润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.配制NaOH标准溶液,定容时仰视
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
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【题目】A、B、C、D 4种元素,A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等;B的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层少2个;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C.
①D在周期表中的位置是____ ;
②用电子式表示A、B形成化合物的过程:____ ;
③D2C的电子式为 ;
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【题目】某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,回答下列问题:
(1)该反的化学反应方程式为 ;
(2)从开始至2min,Z的平均反应速率是 ;
(3)第4分钟时下列叙述正确的是 ;
A.该反应已停止 B.该反应为可逆反应
C.3v(X)=2v(Z) D.c(X) :c(Y) :c(Z) = 7 :9 :2
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【题目】若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O,则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为( )。
A. 1∶4 B. 1∶2
C. 2∶1 D. 4∶1
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