《2023届新高考化学一轮课时跟踪练第12讲硫及其重要化合物.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023届新高考化学一轮课时跟踪练第12讲硫及其重要化合物.docx(14页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、课时跟踪练12一、选择题1(2021泰州中学月考)下列有关SO2的说法正确的是()ASO2的空间构型为直线形B在BaCl2溶液中通入SO2气体,溶液仍澄清,再通入NO2气体有白色沉淀生成C因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色D二氧化硫气体能用浓硫酸干燥,说明二氧化硫无还原性解析:SO2分子的空间构型为V形,A项错误;在BaCl2溶液中通入SO2气体,不反应,则溶液仍澄清,再通入NO2气体发生氧化还原反应生成硫酸根离子,再与钡离子结合有白色沉淀生成,B项正确;SO2具有漂白性,它能使品红溶液褪色,具有还原性使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误;二氧化硫气体能用浓
2、硫酸干燥,是因为二者不反应,浓硫酸具有吸水性,但二氧化硫具有还原性,D项错误。答案:B2(2021河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是()ANO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因B汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定D工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除解析:NO2是红棕色且有刺激性气味的气体,而SO2是无色有刺激性气味的气体,A项错误;汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物,如NOx和CO等,B项错误;氮的
3、固定是指将游离态的氮元素转化为化合态,且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料,不能直接吸收空气中的氮氧化物,C项错误;工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除,如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理,D项正确。答案:D3(2021浙江六安第一中学月考)焦硫酸(H2S2O7)可由等物质的量的SO3和纯硫酸化合而成:SO3H2SO4=H2S2O7(可写成H2SO4SO3),具有吸湿性,可用作强氧化剂、脱水剂等。下列关于焦硫酸说法不正确的是()A可用硝酸钡溶液鉴别H2SO4和H2S2O7B水溶液呈酸性C具有强氧化性,不可干燥HI等还原性气体D与氢氧化钠反应可生成硫酸钠解析:H2S2O7溶于水生
4、成硫酸,所以不能用硝酸钡溶液鉴别H2SO4和H2S2O7,故A项错误;H2S2O7溶于水生成硫酸,水溶液呈酸性,故B项正确;H2S2O7具有强氧化性,能氧化HI等还原性气体,不可干燥HI等还原性气体,故C项正确;H2S2O7溶于水生成硫酸,与氢氧化钠反应可生成硫酸钠,故D项正确。答案:A4(202广安模拟)铜与浓硫酸反应的装置如图所示。下列描述正确的是()A为验证气体产物具有还原性,试管可盛放溴水B反应结束后,向试管中加入少量蒸馏水稀释,观察到溶液呈蓝色C若试管盛放紫色石蕊溶液,可观察到溶液先变红后褪色D反应过程中,试管中出现的灰黑色固体是Cu2O解析:实验中产生的二氧化硫气体,通入溴水中,二
5、氧化硫与溴单质和水发生氧化还原反应,生成硫酸和氢溴酸,会使溴水褪色,溴体现氧化性,二氧化硫体现还原性,故A项正确; 不能直接向试管中加入适量水,若试管中浓硫酸剩余,加水时放出大量的热可导致液滴飞溅,应将反应后的溶液倒入盛水的烧杯中,观察溶液的颜色,故B项错误;铜和浓硫酸在加热的条件下生成了二氧化硫,二氧化硫和水反应会生成亚硫酸,能使紫色石蕊溶液变红,但不褪色,故C项错误;铜与浓硫酸反应时可能会发生副反应,生成灰黑色固体,Cu2O是红色固体,灰黑色固体不是Cu2O,故D项错误。答案:A5(2021吉林第五十五中学月考)“蓝天保卫战”需要持续进行大气治理,有效处理SO2、NO2等大气污染物。化学研
6、究为生产、生活处理废气,防止大气污染做出重要贡献。某种将SO2转化为K2SO4的工艺流程如下,下列说法正确的是()A通入空气的目的是将CO2完全吹出B反应时应将CaCO3粉碎C固体产物A是CaSO3D“高温”时只发生CaCO3分解反应解析:通入空气的目的是将CaSO3氧化为CaSO4,故A项错误;反应时将CaCO3粉碎可以增大接触面积,增大反应速率,故B项正确;通入氧气,将CaSO3氧化为CaSO4,固体产物A是CaSO4,故C项错误;“高温”发生CaCO3CaOCO2、CaOSO2CaSO3、2CaSO3O22CaSO4,故D项错误。答案:B6(2021哈尔滨九中第二次模拟)硫酸盐(含SO、
7、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一。科研人员提出了雾霾微粒中硫酸盐生成的三个阶段的转化机理,其主要过程示意图如图。下列说法错误的是()A气溶胶是粒子直径在1100 nm的分散质分散在气体分散剂中形成的B第阶段的离子方程式为SONO2=NOSOC整个过程没有H2O参与D1 mol SO在第、两个阶段失去电子的总数目为NA解析:分散质粒子直径在1100 nm的分散系属于胶体,则气溶胶是粒子直径在1100 nm的分散质分散在气体分散剂中形成的,故A项正确;第阶段中NO2得到SO失去的电子发生氧化还原反应生成NO、SO,反应的离子方程式为SONO2=NOSO,故B项正确;由图示可知,第步SO转化过程
8、中有水()参与,故C项错误;在第、两个阶段中SO失去电子生成HSO,S由5价变成6价,因此1 mol SO失去1 mol电子生成HSO,失去电子数目为NA,故D项正确。答案:C7(2021重庆璧山大路中学校月考)硫是生物必需的营养元素之一,下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法正确的是()A含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环B硫循环中硫的化合物均为无机物C上述硫循环中硫元素均被氧化D烧煤时加石灰石,可减少酸雨及温室气体的排放解析:硫酸盐和亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物中的R1SR2,含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环,A项正确;硫循环中硫的化合物有含硫有机物,不全
9、是无机物,B项错误;含硫杆菌及好氧/厌氧菌将硫酸盐、亚硫酸盐中硫还原成R1SR2,硫循环中硫元素有的被氧化,有的被还原,C项错误;烧煤时加石灰石,发生反应CaCO3SO2=CaSO3CO2,可减少SO2排放抑制酸雨的形成,但生成二氧化碳,增加温室气体的排放,D项错误。答案:A8(2021广东汕尾调考)某同学设计如图实验检验木炭与浓硫酸反应放出的气体是否有SO2和CO2,下列说法错误的是()A木炭与浓硫酸反应,浓硫酸中的S元素被还原B当该反应转移4 mol电子时,生成标准状况下的气体共67.2 LC洗气瓶中溶液褪色,体现的二氧化硫的性质依次为漂白性、还原性D证明二氧化碳存在的现象为洗气瓶中品红溶
10、液不褪色,澄清石灰水变浑浊解析:木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O,化学方程式为C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。在该反应中,C元素的化合价升高,被氧化,S元素的化合价降低,被还原,A项正确;由化学方程式可知,每消耗1 mol C,转移4 mol电子,生成1 mol CO2和2 mol SO2,在标准状况下的体积为(12) mol22.4 Lmol167.2 L,B项正确;洗气瓶中品红溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性,洗气瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,C项正确;当洗气瓶中品红溶液不褪色时,证明SO2已被除尽,澄清石灰水变浑浊,即可证明有二氧化碳存在,D项错
11、误。答案:D9(2021宁夏育才中学月考)降低硫含量是裂化汽油精制处理的关键。SZorb技术使用Ni/ZnO作脱硫吸附剂脱除噻吩()中硫原子的过程如图。下列说法不正确的是()A过程涉及极性键和非极性键的断裂B过程通入O2的主要目的是将ZnS转化为ZnO和SO2C过程中参加反应的O2和ZnS的物质的量之比是32D过程通入H2的主要目的是使脱硫吸附剂再生解析:由题中图示可知,反应的化学方程式为NiNiS,该反应中涉及CS极性键断裂和H2中HH非极性键断裂,故A项正确;由题中图示可知,反应的化学方程式为NiZnS2O2=NiOZnOSO2,该过程通入O2的主要目的是将ZnS转化为ZnO和SO2,故B
12、项正确;由题中图示可知,反应的化学方程式为NiZnS2O2=NiOZnOSO2,该过程参加反应的O2和ZnS的物质的量之比是21,故C项错误;由题中图示可知,反应的化学方程式为NiOH2=NiH2O,该过程通入H2的主要目的是使脱硫吸附剂再生,即产生Ni单质,故D项正确。答案:C10下列实验能达到实验目的的是()选项实验操作实验目的A向含KSCN的Fe(NO3)2溶液滴加酸化的双氧水探究Fe3和H2O2的氧化性相对强弱B在饱和Na2SO3溶液中滴加98%硫酸,并将气体通入酸性KMnO4溶液中验证SO2气体具有漂白性C将红色Cu粉末(可能含Fe2O3)投入稀硝酸中检验红色粉末是否有Fe2O3D加
13、热NH4HCO3粉末,将气体通过足量的碱石灰制备纯净NH3解析:在酸性条件下,“HNO”能氧化Fe2,干扰了实验,A项错误;SO2使品红等有机物褪色,SO2表现漂白性,而SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,SO2表现还原性,B项错误;Cu能溶于稀硝酸中,硝酸铜溶液呈蓝色,会干扰硝酸铁溶液颜色。正确的操作是,将红色粉末溶于稀硫酸(或盐酸)中,C项错误;碳酸氢铵分解生成NH3、CO2和H2O,气体通过碱石灰,CO2、H2O被碱石灰吸收,得到纯净的NH3,D项正确。答案:D11(2021徐州调研)实验室通过如图所示装置制备Na2S2O3,反应原理:2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2。
14、下列有关说法错误的是()A导管a的作用是有利于硫酸滴入B装置A中的反应体现硫酸的酸性C装置B、D作用完全相同D装置C中先有淡黄色浑浊产生,后又变澄清,说明过程中有硫单质生成解析:a可以平衡分液漏斗和烧瓶内的气压,有利于硫酸顺利滴入,A项正确;A中发生反应H2SO4Na2SO3=Na2SO4H2OSO2,利用复分解反应“强制弱”原理制备SO2,该反应体现了硫酸的酸性,B项正确;实验过程中可以通过B中产生气泡的速率调节滴加硫酸的速率,同时二氧化硫与C中物质反应易引起倒吸,B还可以起到平衡气压、防倒吸的作用,D的作用仅仅是作安全瓶,起防倒吸的作用,C项错误;装置C中出现黄色浑浊,说明C中产生了硫单质
15、,最终又变澄清,说明硫单质又反应了,即装置C中先有淡黄色浑浊产生,后又变澄清,说明过程中有硫单质生成,D项正确。答案:C12(2021汕头金山中学月考)某同学在实验室选用下列实验装置,验证浓硫酸与木炭反应的生成物。下列说法正确的是()A若连接顺序为,当观察到装置溶液颜色变浅但不褪色,装置溶液变浑浊时,可证明反应产生了CO2B若连接顺序为,此时装置两侧的品红溶液在实验设计中的目的和作用相同C反应过程中装置的酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的漂白性D浓硫酸与木炭反应中,浓硫酸表现出酸性和强氧化性解析:若连接顺序为,当观察到装置溶液颜色变浅但不褪色,说明二氧化硫气体已经除尽,排除了二氧化硫的干扰
16、;由于二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,所以装置溶液变浑浊时,可证明反应产生了CO2,故A项正确;结合以上分析可知,装置前面的品红溶液是用来检验二氧化硫气体的,装置后面的品红溶液是用来检验二氧化硫气体是否除尽的,二者的作用不同,故B项错误;KMnO4具有强氧化性,能够把二氧化硫氧化为硫酸根离子,高锰酸根离子被还原为锰离子,二者发生了氧化还原反应,体现了二氧化硫的还原性,故C项错误;浓硫酸与木炭加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,只体现了浓硫酸的强氧化性,故D项错误。答案:A二、非选择题13(2021邛崃高埂中学月考)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O
17、,实验室可用如下图1装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。烧瓶C中发生反应如下:Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(aq);2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l);S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)。请回答下列问题:(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若_,则整个装置气密性良好;装置D的作用是_;装置E中为_溶液。(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_。(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的
18、液体最好选择_(填字母)。a蒸馏水b饱和Na2SO3溶液c饱和NaHSO3溶液d饱和NaHCO3溶液(4)实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是_。(5)已知反应()相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是_。(6)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却、过滤、洗涤、干燥,即得到粗产品(主要含有Na2S2O35H2O和其他杂质)。某兴趣小组为测定该产品纯度,准确称取4.96 g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.500 0 molL1碘的标准溶液滴定。反应原理为2S2OI2=S4O2I,滴定至终点时,滴定起始和终点的液面位置如图2,则产品的纯度为_。经仪器分析,该产品纯度
19、为86%,试分析该兴趣小组测定产品纯度偏差的原因(忽略人为误差):_。已知:M(Na2S2O35H2O)248 gmol1解析:(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若液柱高度保持不变,则气密性良好;D中左侧为短导管,为安全瓶,防止倒吸;尾气中含有SO2、H2S等污染空气的气体,装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用,SO2、H2S为酸性气体,可用碱液吸收,可选用NaOH溶液。(2)装置A中反应的化学方程式为Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O,根据题目所给3个反应,Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(
20、aq),2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l),S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)可得出对应关系2Na2S2H2S3S3Na2SO33Na2S2O3,2 mol Na2S反应时会同时生成2 mol Na2SO3,因此还需要1 mol Na2SO3,所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为21。(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,是通过观察溶液中产生气泡的快慢来判断的,所以溶液不能与SO2反应,选项中只有饱和NaHSO3溶液与二氧化硫不反应,故答案选c。(4)分液漏斗有玻璃活塞,通过控制分液漏斗的活塞可以控制滴加硫酸的速度,从而控制产生二氧化硫的
21、速率,可以使SO2缓慢进入烧瓶C。(5)根据C中发生的反应可知,烧瓶C中反应达到终点发生的反应为硫与亚硫酸钠反应生成硫代硫酸钠,反应的现象为溶液变澄清(或浑浊消失)。(6)根据图示的滴定管中液面可知,滴定管中液面的初始读数为0.00 mL,滴定终点液面读数为18.10 mL,所以消耗碘的标准溶液体积为18.10 mL0.00 mL18.10 mL,根据反应2S2OI2=S4O2I可知,n(S2O)2n(I2)0.500 0 molL118.10103 L20.018 10 mol,所以4.96 g产品中含有Na2S2O35H2O质量为0.018 10 mol248 gmol14.488 8 g
22、,故则产品的纯度为100%90.5%;经仪器分析,该产品纯度为86%,测得的产品纯度偏大,可能是粗产品中含有Na2SO3(或Na2S),使消耗的碘标准液体积偏大,测定结果偏高。答案:(1)液柱高度保持不变防止倒吸NaOH(或其他合理答案)(2)21(3)c(4)控制滴加硫酸的速度(5)溶液变澄清(或浑浊消失)(6)90.5%粗产品中含有Na2SO3(或Na2S)可以消耗I2,使消耗的碘标准液体积偏大14(2021扬州中学月考)MnS作为一种缓冲材料在太阳能电池上有巨大的应用潜力。MnS在空气中会慢慢氧化为硫酸锰,加热则生成二氧化硫和四氧化三锰。实验小组在实验室制备硫化锰(MnS)的装置如下。回
23、答下列问题:(1)检查装置A的气密性的方法是_。(2)请将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。(3)C中制得MnS反应的化学方程式为_。将C中反应后的混合液经以下操作可得到纯净的MnS。操作1是_(填名称);洗涤操作中不用水而用H2S溶液的原因是_;MnS适于在_(填“高温”或“低温”)的环境下干燥。(4)某工业废水中含有大量的Mn2、Hg2,向此工业废水中加入适量的Na2S,当Mn2恰好完全沉淀时,废水中Hg2的浓度为_molL1。已知:Ksp(MnS)2.51013,Ksp(HgS)6.41053,当离子的浓度1.0105 molL1时可视为恰好完全沉淀(5)点燃不纯的H2S气体可能会发生爆
24、炸,为了防止意外,可连接一个安全装置,下图中的装置能起到作用的是_(填字母)。解析:(1)分液漏斗和圆底烧瓶组合的发生装置常用微热法或液差法来检验气密性。(2)B装置在两个发生装置中间,应该是一个洗气装置,目的是除去硫化氢气体中的氯化氢,并能减少硫化氢气体的溶解,应用饱和的NaHS溶液。(3)硫化氢与乙酸锰发生复分解反应,反应的化学方程式为H2SMn(CH3COO)2=MnS2CH3COOH。混合液得到固体,则操作1为过滤;洗涤中不用水而用酒精或者盐溶液,多数是为了减小得到的物质在水中溶解的损失。题目提示硫化锰在空气中加热则生成二氧化硫和四氧化三锰,所以不适合在高温下进行干燥。(4)向废水中加
25、入Na2S,发生反应Mn2S2=MnS,Hg2S2=HgS,Ksp(MnS)2.51013,当c(Mn2)1.0105 molL1时Mn2沉淀完全,此时c(S2)2.5108,此时体系中c(Hg2)2.561045(molL1)。(5)因为可燃性气体与空气混合点燃易爆炸,所以安全装置应是能将气体发生装置与检验装置分开,且不影响气体的检验,在安全装置中,进气管应插入到液面以下,出气管应在液面以上,否则会导致试管压强较大,导致乳胶头脱离或液体外溢,所以选择b。答案:(1)关闭止水夹K,从分液漏斗口注水,当分液漏斗内水面不再下降,表明装置气密性好(2)(3)H2SMn(CH3COO)2=MnS2CH
26、3COOH过滤减少沉淀的溶解损失低温(4)2.561045(5)b15(2021天津期末调研)硫及其化合物之间的转化具有重要意义。请按要求回答下列问题。(1)土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO,两步反应的能量变化示意图如图1、图2:写出1 mol H2S(g)全部氧化成SO(aq)的热化学方程式:_。(2)将SO2通入0.1 molL1 Ba(NO3)2溶液中会观察到有白色沉淀生成,该反应的离子方程式为_。(3)分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制Ba(NO3)2和BaCl2溶液,进行如图3所示实验:实验C中,没有观察到白色沉淀,但pH传感器显示溶液呈酸性,用化学用语表示其原因:_
27、。实验B中出现白色沉淀比实验A快很多。其原因可能是_。(4)SO2空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动,其装置如图4所示:质子向_(填“M”或“N”)极迁移。负极的电极反应式为_。解析:(1)由题图1可知,第一步反应的热化学方程式为H2S(g)O2(g)=S(s)H2O(g)H221.19 kJmol1,由题图2可知,第二步反应的热化学方程式为S(s)O2(g)H2O(g)=2H(aq)SO (aq)H585.20 kJmol1,由盖斯定律可知,第一步反应第二步反应得H2S(g)2O2(g)2H(aq)SO(aq),则H(221.19 kJmol1)(585.20 kJmol1
28、)806.39 kJmol1,故答案为H2S(g)2O2(g)=2H(aq)SO(aq)H806.39 kJmol1。(2)二氧化硫与硝酸钡溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀和一氧化氮,反应的离子方程式为3Ba23SO22NO2H2O=3BaSO42NO4H。(3)二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸的酸性比盐酸弱,不能与氯化钡溶液反应,则实验C中不能观察到白色沉淀;亚硫酸是二元弱酸在溶液中分步电离使溶液呈酸性,电离方程式为SO2H2OH2SO3、H2SO3HHSO。由图可知,实验B中配制硝酸钡溶液的蒸馏水未煮沸,溶液中溶解的氧气在酸性条件下氧化二氧化硫的速率比硝酸根离子的快,导致实验B中出现白
29、色沉淀比实验A快很多。(4)由图可知,通入二氧化硫的电极M为燃料电池的负极,通入氧气的电极N为正极,溶液中的氢离子向正极N移动。由图可知,通入二氧化硫的电极M为燃料电池的负极,二氧化硫在负极上失去电子发生氧化反应生成硫酸,电极反应式为SO22e2H2O=SO4H。答案:(1)H2S(g)2O2(g)=SO(aq)2H(aq)H806.39 kJmol1(2)3Ba23SO22NO2H2O=3BaSO42NO4H(3)SO2H2OH2SO3、H2SO3HHSO在酸性溶液中O2氧化4价S元素的速率比NO氧化的快(4)NSO22e2H2O=SO4H16(2021苏州吴县中学月考)以硫铁矿(主要成分为
30、FeS2,还有少量CuS、SiO2)为原料,制备硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)的工艺流程如下:回答下列问题:(1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3,写出焙烧过程主要反应的化学方程式:_。(2)焙烧产生的SO2会污染环境,可用足量氨水吸收,写出离子方程式:_。(3)试剂X是_(填化学式)。(4)设计实验,检验“还原”得到的溶液是否达标:_。(5)从“还原”得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)的操作:_、_、过滤、洗涤、干燥。(6)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌(T.f)对硫铁矿进行催化脱硫,同时得到FeSO4溶液。其过程如图1所示,已知总反应为FeS214Fe38H2O=
31、2SO15Fe216H。过程反应的离子方程式为_。研究发现,用氧化亚铁硫杆菌(T.f)脱硫,温度过高脱硫效率降低(如图2),可能的原因是_。(7)硫酸亚铁晶体(俗称绿矾)在空气中易被氧化。取x g样品加水完全溶解,用酸化的a molL1 K2Cr2O7溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液b mL(已知Cr2O被还原为Cr3),计算硫酸亚铁晶体的纯度(要求写出计算过程)。解析:以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O):焙烧硫铁矿生成SO2,矿渣的成分为Fe2O3和杂质,用硫酸溶解,Fe2O3与硫酸反应Fe2O36H=2Fe33H2O,而杂质不反应,过滤分离,滤
32、渣为不溶杂质,滤液中含有硫酸亚铁及未反应的硫酸,加入铁粉将氧化成的硫酸铁还原为硫酸亚铁,经过滤、蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到FeSO47H2O。据此分析解答。(1)硫铁矿经高温焙烧生成氧化铁和二氧化硫,根据原子守恒配平化学方程式为4FeS211O22Fe2O38SO2。(2)烟气中的SO2会污染环境,可用足量氨水吸收,反应的离子方程式为SO22NH3H2O=2NHSOH2O。(3)亚铁离子易被氧化成铁离子,加入的试剂X是Fe,铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,反应的离子方程式为Fe2Fe3=3Fe2。(4)三价铁离子与硫氰根离子发生络合反应生成红色硫氰合铁络合物,反应的离子方程式为Fe33SCN=F
33、e(SCN)3,检验还原得到的溶液是否达标就是看溶液中是否含有铁离子,用KSCN溶液检验是否含有Fe3,具体操作为取少量溶液于试管中,滴加KSCN溶液,如果溶液不显红色,证明溶液达标。(5)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(6)过程反应为Fe3与S2O反应生成SO和氢离子、Fe2,反应的化学方程式为8Fe3S2O5H2O=2SO8Fe210H。升高温度,蛋白质变性,细菌失去催化能力,故温度过高脱硫效率降低。(7)Fe2和Cr2O反应生成Fe3和Cr3,铁元素的化合价升高(23),Cr元素的化合价降低(63),滴定反应的离子方程式为6Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O,6Fe2Cr2O6 mol 1 moln(Fe2) ab103 mol,解得n(Fe2)6ab103 mol,则硫酸亚铁的质量为mnM6ab103 mol152 gmol10.912ab g,则x g样品中硫酸亚铁晶体的纯度为100%。答案:(1)4FeS211O22Fe2O38SO2(2)SO22NH3H2O=2NHSOH2O(3)Fe(4)取少量溶液于试管中,滴加KSCN溶液,如果溶液不显红色,证明溶液达标(5)蒸发浓缩冷却结晶(6)8Fe3S2O5H2O=2SO8Fe210H升高温度,蛋白质变性,细菌失去催化能力(7)%