明矾石经处理后得到明矾[KAl（SO4）2·12H2O]。从明矾制备Al、K2S...

明矾石经处理后得到明矾[KAl（SO4）2·12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示：

满分5 manfen5.com 焙烧明矾的化学方程式为：4KAl（SO4）2·12H2O＋3S=2K2SO4＋2Al2O3＋9SO2↑＋48H2O

请回答下列问题：

（1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是________。

（2）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是________。

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（3）Al2O3在一定条件下可制得AlN，其晶体结构如右图所示，该晶体中Al的配位数是________。

（4）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2，该电池反应的化学方程式是________。

（5）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH1＝－197 kJ/mol；

H2O（g）=H2O（l）　ΔH2＝－44 kJ/mol；

2SO2（g）＋O2（g）＋2H2O（g）=2H2SO4（l）　ΔH3＝－545 kJ/mol。

则SO3（g）与H2O（l）反应的热化学方程式是________。焙烧948 t明矾（M＝474 g/mol），若SO2的利用率为96%，可生产质量分数为98%的硫酸________t。

（1）S（硫）（2）蒸发结晶（3）4 （4）Al＋3NiO（OH）＋NaOH＋H2O=NaAlO2＋3Ni（OH）2 （5）SO3（g）＋H2O（l）=H2SO4（l） ΔH＝－130 kJ/mol 432 【解析】结合流程图，根据物质的溶解性去分析解决问题。（1）根据焙烧明矾的化学方程式中各元素的化合价可知，明矾中部分硫元素的化合价降低，而硫单质在反应中元素的化合价升高，故还原剂为单质硫。（2）从滤液中得到晶体的方法为蒸发结晶。（3）由图中的晶体结构可以看出每个Al原子的周围距离相等且最近的N原子有4个，故其配位数为4。（4）放电时Al作负极，失电子被氧化，NiO（OH）在正极得电子，反应的方程式为Al＋3NiO（OH）＋NaOH＋H2O=NaAlO2＋3Ni（OH）2。（5）给题中的三个热化学方程式分别编号为①、②、③，根据盖斯定律由（③－①）－②可得到目标热化学方程式；设可生成硫酸的质量为x吨，据题意列式得到××96%＝，故x＝432。点拨：知识：氧化还原反应、实验基本操作、原子配位数、原电池电池反应方程式、热化学方程式。能力：考查考生框图推断能力、读图识图分析图像能力、知识应用能力。试题难度：较大。

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考点分析：

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利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既价廉又环保。

（1）工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气。

①已知元素M、R均位于元素周期表中第三周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R的原子结构示意图为________。

②常温下，不能与M单质发生反应的是________（填序号）。

a．CuSO4溶液 b．Fe2O3 c．浓硫酸 d．NaOH溶液 e．Na2CO3固体

（2）利用H2S废气制取氢气的方法有多种。

①高温热分解法

已知：H2S（g）H2（g）＋S2（g）

在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L－1测定H2S的转化率，结果见下图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K＝________；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：____________________________________。