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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...

(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消耗O2的物质的量为________。

(2Fe2O3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。

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(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);ΔH1a kJ·mol-1

ⅱ.Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g);ΔH2b kJ·mol-1

ⅲ.FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g);ΔH3c kJ·mol-1

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

②800 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____________

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

cFe2O3还原焙烧过程中及时除去CO2有利于提高Fe的产率

(3FeS2是Li/FeS2电池(示意图如图)的正极活性物质。

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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____________________。

 

(14分) (1)27.5 mol(2分) (2)① (a+2b+6c)/3(2分) ② Fe2O3+CO2FeO+CO2(3分) ③ ac(3分) (3)① Fe2++S2O32-+S+H2OFeS2+2H++SO42-(2分) ② FeS22-+2e-===2S2-+Fe(2分) 【解析】 试题分析:(1)反应式配平后为4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2,当产生20molSO2时,消耗O2的物质的量为20×11/8==27.5mol。 (2)① 反应Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)可看成 有ⅰ+2ⅱ+6ⅲ得到的反应式再系数除3得到,故 ΔH=(a+2b+6c)/3kJ·mol-1,②800℃是FeO的稳定区域,发生反应的方程式为:Fe2O3+CO2FeO+CO2;③温度低于570 ℃时,Fe2O3还原焙烧的产物中只含Fe3O4和Fe,不含FeO,选项a正确;温度越高焙烧产物主要是FeO,选项b不正确;反应为可逆反应,减少生成物中CO2气体的量,可促进平衡正向移动,提高产率,选项c 正确。 (3)①FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200 ℃时以等物质的量连续反应24 h后得到FeS2,参加反应的微粒为Fe2+、S2O32-、S、H2O当等物质的量反应生成FeS2时,按原子守恒,剩余原子组合得到H2SO4,则此反应式为:Fe2++S2O32-+S+H2O FeS2+2H++SO42-;②将总反应式减第一步反应式可得第2步反应式为2Li+ FeS22-=Fe+2Li++2S2-,则正极反应式为:FeS22-+2e-===2S2-+Fe 考点:无机化工流程 涉及盖斯定律的应用、氧化还原反应的电子守恒、化学平衡的移动及原电池的电极反应式等。  
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考点分析:
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(15分)KI可用于制造染料、感光材料、食品添加剂等其工业生产过程如下:

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(1)“歧化”产物之一是碘酸钾(KIO3)该反应的离子方程式是____。

(2)“还原”过程中使用的铁屑需用碱溶液清洗其目的是____。

(3)“调pH”的具体实验操作是____________________(限用试剂:KOH溶液、pH试纸)。

(4)“操作X”的名称是________,Y的化学式是________。

(5)在“操作X”后为得到KI固体还需要进行的实验操作是____。

(6)在测定产品中KI含量时测得其含量为101.5%其原因可能是产品中混有I2。检验产品中含I2的方法是________________________________________。

 

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(12分)铜的硫化物可用于冶炼金属铜。为测定某试样中Cu2S、CuS的质量分数进行如下实验:

步骤1:在0.750 0 g试样中加入100.00 mL 0.120 0 mol·L-1 KMnO4的酸性溶液加热硫元素全部转化为SO42铜元素全部转化为Cu2滤去不溶性杂质。

步骤2:收集步骤1所得滤液至250 mL容量瓶中定容。取25.00 mL溶液用0.100 0 mol·L-1FeSO4溶液滴定至终点消耗16.00 mL。

步骤3:在步骤2滴定所得溶液中滴加氨水至出现沉淀然后加入适量NH4HF2溶液(使Fe、Mn元素不参与后续反应)加入约1 g KI固体(过量)轻摇使之溶解并发生反应:2Cu2+4I===2CuI↓+I2。用0.050 00 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点(离子方程式为2S2O32-+I2===2I+S4O满分5 manfen5.com)消耗14.00 mL。

已知:酸性条件下,MnO4的还原产物为Mn2

(1)若步骤3加入氨水产生沉淀时溶液的pH=2.0则溶液中c(Fe3)=________

(已知室温下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)

(2)步骤3若未除去Fe3则测得的Cu2的物质的量将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

(3)计算试样中Cu2S和CuS的质量分数(写出计算过程)。

 

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(15分)罗氟司特是用于治疗慢性阻塞性肺病的新型药物可通过以下方法合成:

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(1)化合物C中的含氧官能团为________和________(填名称)。

(2)反应⑤中加入的试剂X的分子式为C5H4N2Cl2则X的结构简式为________。

(3)上述①~④反应中不属于取代反应的是________(填序号)。

(4)B的一种同分异构体满足下列条件写出一种该同分异构体的结构简式:________。

能发生银镜反应能与FeCl3溶液发生显色反应;

分子中有4种不同化学环境的氢原子。

(5)已知:RBr满分5 manfen5.comRNH2。根据已有知识并结合相关信息写出以满分5 manfen5.com、CH3CH2OH为原料制备满分5 manfen5.com的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:

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(12分)高氯酸钠可用于制备高氯酸。以精制盐水等为原料制备高氯酸钠晶体(NaClO4·H2O)的流程如下:

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(1)由粗盐(含Ca2、Mg2、SO42、Br等杂质)制备精制盐水时需用到NaOH、BaCl2、Na2CO3等试剂。Na2CO3的作用是____________;除去盐水中的Br可以节省电解过程中的电能其原因是____________。

(2)“电解Ⅰ”的目的是制备NaClO3溶液产生的尾气除H2还含有________(填化学式)。“电解Ⅱ”的化学方程式为__________________________________________。

(3)“除杂”的目的是除去少量的NaClO3杂质该反应的离子方程式______________。

气流干燥”时温度控制在80~100 ℃的原因是________________________。

 

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已知反应O2(g)+2Cl2(g)满分5 manfen5.com2Cl2O(g);ΔH>0。在三个恒温、恒容的密闭容器中分别充入1 mol O2与2 mol Cl2测得平衡时O2的转化率如下表:

容器编号

温度/℃

容器体积/L

平衡时O2转化率

平衡时压强/Pa

200

V1

50%

p1

200

V2

70%

p2

350

V3

50%

p3

下列说法正确的是

A起始反应速率:③>①>② 

B平衡时压强:p1<p2

C容器体积:V1<V3        

D若实验②中O2和Cl2用量均加倍则平衡时O2的转化率小于70%

 

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