黄铁矿（主要成分为FeS2）的利用对资源和环境具有重要意义。（1）工业上煅烧黄铁矿可制取S...

黄铁矿（主要成分为FeS2）的利用对资源和环境具有重要意义。

（1）工业上煅烧黄铁矿可制取SO2。已知下列热化学方程式

4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)　　 △H=akJ/mol

S(s)+O2(g)=SO2(g)　　 △H=bkJ/mol

Fe(s)+2S(s)=FeS2(s)　　 △H=ckJ/mol

则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)　　 △H=_____kJ/mol

（2）一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图I所示。

（1）写出如图中Fe3+与FeS2反应的离子方程式：______________。

（2）硝酸也可将FeS2氧化为Fe3+和SO42-，使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢，其原因是______________。

（3）控制Fe2+的浓度、溶液体积和通入O2的速率一定，图II所示为改变其他条件时Fe2+被氧化的转化率随时间的变化。

① 加入NaNO2发生反应：2H++3NO2-=NO3-+2NO+H2O。若1mol NaNO2完全反应则转移电子的数目为______mol。

② 加入NaNO2、KI发生反应：4H++2NO2-＋2I-=2NO+I2+2H2O。解释图II中该条件下能进一步提高单位时间内Fe2+转化率的原因：______________。

（4）为研究FeS2作电极时的放电规律，以FeS2作阳极进行电解,由FeS2放电产生粒子的含量与时间、电压（U）的关系如图III所示。

① 写出t1至t2间FeS2所发生的电极反应式：__________。

②当电压的值介于3U～4U之间，FeS2放电所得主要粒子为___________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO₂和Fe₃O₄。

（1）将0．050 mol SO₂（g）和0．030 mol O₂（g）放入容积为1 L的密闭容器中，反应

2SO₂（g）＋O₂（g） 2SO₃（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）＝0．040

mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO₂的平衡转化率（写出计算过程）。

（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，下列措施中有利于提高SO₂平衡转化率的有________（填字母）

（A）升高温度       （B）降低温度

（C）增大压强       （D）减小压强

（E）加入催化剂 （G）移出氧气

（3）SO₂尾气用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得到重要的化工原料，反应的化学方程式为________________________________________________________________。

（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe₃O₄溶于H₂SO₄后，加入铁粉，可制备FeSO₄。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是______________________。

高三化学计算题极难题查看答案及解析

（12分）黄铁矿(主要成分为FeS₂)是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO₂和Fe₃O₄。

（1）将0.050 mol SO₂(g)和0.030 mol O₂(g)放入容积为1 L的密闭容器中，反应

2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO₃)＝0.040 mol/L。则该条件下反应的平衡常数K=________，SO₂的平衡转化率=________。

（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO₂平衡转化率的有________(填字母)

(A)升高温度                       (B)降低温度                       (C)增大压强

(D)减小压强                       (E)加入催化剂                    (G)移出氧气

（3）SO₂尾气用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得到重要的化工原料，反应的化学方程式为________________________________________________________________。

（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe₃O₄溶于H₂SO₄后，加入铁粉，可制备FeSO₄。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是______________________。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO₂和Fe₃O₄。

（1）将0.050molSO₂(g)和0.030molO₂(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO₂(g) + O₂(g)2SO₃(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO₃)=0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO₂的平衡转化率（写出计算过程）。

（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO₂平衡转化率的有________（填字母）

A、升高温度     B、降低温度      C、增大压强    D、减小压强

E、加入催化剂   G、移出氧气

（3）SO₂尾气用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得到更要的化工原料，反应的化学方程式为________。

（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe₃O₄溶于H₂SO₄后，加入铁粉，可制备FeSO₄。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是________。

高三化学填空题简单题查看答案及解析

（13分）氯化铁是一种重要的化学试剂和化工原料，工业上以黄铁矿（主要成分为FeS2）为原料在制备硫酸的同时，利用其煅烧后炉渣的主要成分Fe2O3可制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O），其工艺流程如下（杂质不参与反应）：

回答下列问题：

（1）高温煅烧时，黄铁矿要粉碎成细小的颗粒,其目的是　　　　　　　　　　　　　 。

（2）黄铁矿高温煅烧时发生反应的化学方程式 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是　　　　　　　　 、　　　　　 。

（4）系列操作包括:蒸发浓缩、　　　　 　　 、　　　　　 、洗涤等。蒸发与过滤时玻璃棒的作用分别是：　　　　　　　 、　　　　　　　　 。

（5）取a g黄铁矿，按上述流程制得FeCl3·6H2O晶体，将该晶体溶于水，再将所得溶液蒸干、灼烧，得到b g固体产物（整个过程中的损耗忽略不计），黄铁矿的纯度为　　　 （用含a、b的表达式表示）。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS₂)制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂制备绿矾。

（一）SO₂和O₂反应制取的反应原理为：2SO₂＋O₂2SO₃，在一密闭容器中一定时间内达到平衡。

（1）该反应的平衡常数表达式为______。

（2）该反应达到平衡状态的标志是______。

A．v(SO₂)=v(SO₃)                 B．混合物的平均相对分子质量不变

C．混合气体质量不变             D．各组分的体积分数不变

（二）某科研单位利用原电池原理，用SO₂和O₂制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。

（3）B电极的电极反应式为______；溶液中H^＋的移动方向由______极到______极；电池总反应式为______。

（三）利用烧渣制绿矾的过程如下

测定绿矾产品中含量的实验步骤：

a．称取5.7 g产品，溶解，配成250 mL。溶液。

b．量取25 ml。待测液于锥形瓶中。

c．用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO₄ 溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积40 mL。根据上述步骤同答下列问题。

（4）滴定时发生反应的离子方程式为（完成并配平离子反应方程式）。

（5）用硫酸酸化的KMnO₄滴定终点的标志是

（6）计算上述产品中的FeSO₄.7H₂O质量分数为______。

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(15分)硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS₂)来制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂)制备绿矾．

⑴SO₂和O₂反应制取SO₃的反应原理为：2SO₂+O₂2SO₃，在一密闭容器中一定时间内达到平衡．

①该反应的平衡常数表达式为：________．

②该反应达到平衡状态的标志是________．

A．v(SO₂)=v(SO₃)        B．混合物的平均相对分子质量不变

C．混合气体质量不变    D．各组分的体积分数不变

⑵某科研单位利用原电池原理，用SO₂和O₂来制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．

①B电极的电极反应式为________；

②溶液中H⁺的移动方向由________极到________极；(用A、B表示)

⑶测定绿矾产品中含量的实验步骤：

a．称取5.7 g产品，溶解，配成250 mL溶液

b．量取25 mL待测液于锥形瓶中

c．用硫酸酸化的0.01 mol/L KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积40 mL

根据上述步骤回答下列问题：

①滴定时发生反应的离子方程式为(完成并配平离子反应方程式)．

________Fe²⁺+________+ ________ ________——________Fe³⁺+________Mn²⁺+________ ________

②用硫酸酸化的KMnO₄滴定终点的标志是________．

③计算上述产品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为 ．

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黄铁矿(主要成分为FeS2)的有效利用对环境具有重要意义。

（1）在酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图1所示。

①图1转化过程的总反应中,FeS2作__________(填“催化剂”“氧化剂” 或“还原剂”，下同)。该转化过程中NO的作用是________。

②写出图1中Fe3+与FeS2反应的离子方程式：________________________。

（2）FeS2 氧化为Fe3+的过程中,控制起始时Fe2+的浓度、溶液体积和通入O2的速率不变，改变其他条件时,Fe2+被氧化的转化率随时间的变化如图2 所示。

①加入NaNO2 发生反应：2H++3NO2-=NO3-+2NO↑+H2O。该反应中若有6 mol NaNO2完全反应,转移电子的物质的量为________mol。

②加入NaNO2、KI 发生反应：4H++2NO2-+2I-=2NO↑+I2+2H2O。解释图2中该条件下能进一步提高单位时间内Fe2+转化率的原因：__________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

充分利用黄铁矿（主要成份为FeS2）对资源和环境具有重要的意义。

（1）一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如下面图Ⅰ所示。

①图Ⅰ中，NO起的是_____作用；O2氧化FeS2生成Fe3+的离子方程式为____________；

②硝酸也可以将FeS2氧化为Fe3+和SO42-，但使用稀硝酸比浓硝酸的反应速率快很多，其原因是：_________。

（2）控制Fe3+的浓度、溶液体积和通入O2的速率一定，图Ⅱ表示当改变其它条件时Fe2+被氧化的转化率随时间的变化。

①加入NaNO2发生反应：3NO2-+2H+==NO3-+2NO↑+H2O。若3molNaNO2完全反应，则转移的电子数为____________________mol。

②在酸性溶液中，加入NaNO2、KI发生反应生成NO和I2，该离子反应方程式为______ ；图Ⅱ中曲线从下至上， Fe2+转化速率依次增大的原因是________。

（3）为研究FeS2作电极时的放电规律，以FeS2作阳极进行电解，由FeS2放电产生的粒子的含量与时间（t）、电压（U）之间的关系如图Ⅲ所示。

①t1至t2间FeS2发生的电极反应式为_________________。

②当电压值介于3.5U～4.4U之间时，FeS2放电所得的主要粒子为_______________。

③黄铁矿含有杂质钴和镍。若电解一段时间，c(Fe3+)=1×10-2mol·L-1时，通过计算判断：pH控制为_______不会产生Fe(OH)3沉淀；当使Co2+沉淀完全时，Fe3+_____（填：“已经”或“没有”）开始沉淀。{已知：离子浓度≤1×10–5mol·L–1认为沉淀完全；Ksp[Fe(OH)3]=3.8×10–38、Ksp[Co(OH)2]=2×10–15， = – 0.16}

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(14分)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取硫酸，其烧渣可用来炼铁。

（1）煅烧硫铁矿时发生反应：FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2(未配平)。当产生448 L(标准状况)SO2时，消耗O2的物质的量为________。

（2）Fe2O3用CO还原焙烧的过程中，反应物、生成物和温度之间的关系如图所示。

(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四条曲线是四个化学反应平衡时的气相组成对温度作图得到的；A、B、C、D四个区域分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域)

已知：ⅰ.3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)；ΔH1＝a kJ·mol－1

ⅱ.Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)；ΔH2＝b kJ·mol－1

ⅲ.FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)；ΔH3＝c kJ·mol－1

①反应Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b、c的代数式表示)。

②800 ℃时，混合气体中CO2体积分数为40%时，Fe2O3用CO还原焙烧反应的化学方程式为____________。

③据图分析，下列说法正确的是________(填字母)。

a．温度低于570　 ℃时，Fe2O3还原焙烧的产物中不含FeO

b．温度越高，Fe2O3还原焙烧得到的固体物质组成中Fe元素的质量分数越高

c．Fe2O3还原焙烧过程中及时除去CO2有利于提高Fe的产率

（3）FeS2是Li/FeS2电池(示意图如图)的正极活性物质。

①FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200 ℃时以等物质的量连续反应24 h后得到FeS2。写出该反应的离子方程式：______________。

②Li/FeS2电池的负极是金属Li，电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电反应为FeS2＋4Li===Fe＋4Li＋＋2S2－。该反应可认为分两步进行：第1步，FeS2＋2Li===2Li＋＋FeS22－，则第2步正极的电极反应式为____________________。

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