Question

(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            ．

Answer

⑴①    ②BD

⑵①SO2+2H2O-2e-==SO42-+4H+    ②B   A

⑶①5Fe2++1+8H+===5Fe3++1Mn2++4H2O

②滴定最后一滴酸性KMnO4时溶液呈淡紫色，半分钟内不褪色。   ③0.975或97.5%

【解析】

试题分析：（1）①根据平衡常数的概念可知。

②A项没有正逆反应速率，不能判断；B项混合物的平均相对分子质量反应前后不同，可以判断；C项混合气体的质量反应前后不变，不能判断；D项各组分的体积分数反应前后不同，可以判断。答案选BD。

（2）①根据B极的产物可以看出B极发生氧化反应，是负极，电极方程式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。

②阳离子向正极移动，所以H+从B极向A极移动。

（3）①根据化合价升降法，方程式配平为5Fe2++1+8H+===5Fe3++1Mn2++4H2O。

②KMnO4本身有颜色，所以不需要指示剂，用本身的颜色就可以判断终点，当滴定最后一滴酸性KMnO4时溶液呈淡紫色，半分钟内不褪色时达到滴定终点。

③产品中FeSO4·7H2O的质量分数为。

考点：化学平衡、原电池和氧化还原滴定