(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
(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
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
根据当地资源等情况,硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS2)作为原料。完成下列填空:
(1)将0.050mol SO2(g) 和0.030mol O2(g) 充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q 。经2分钟反应达到平衡,测得n(SO3) = 0.040mol,则O2的平均反应速率为______________________。
(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有________(选填编号)。
a.移出氧气
b.降低温度
c.减小压强
d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)
(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图。请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图。________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
根据当地资源等情况,硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS2)作为原料。完成下列填空:
(1)将0.050mol SO2(g) 和0.030mol O2(g) 充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+Q。经2分钟反应达到平衡,测得n(SO3)=0.040mol,则O2的平均反应速率为______
(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有______(选填编号)
a.移出氧气 b.降低温度
c.减小压强 d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)
(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图,请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图___
(4)黄铁矿在一定条件下煅烧的产物为SO2和Fe3O4
①将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需维持溶液有足够的酸性,其原因是______
②FeS2能将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,本身被氧化为SO42﹣。写出有关的离子方程式______。有2mol氧化产物生成时转移的电子数为______
高三化学实验题困难题查看答案及解析
(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____________________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
(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:3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g);ΔH1=a kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g);ΔH2=b kJ·mol-1
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)。
② 800 ℃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。
① FeSO4、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: 。
② Li/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____________________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
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
(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______。
高三化学填空题极难题查看答案及解析