Question

(15分)硫酸廠用煅燒黃鐵礦(FeS₂)來制取硫酸，實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂)制備綠礬．
⑴SO₂和O₂反應(yīng)制取SO₃的反應(yīng)原理為：2SO₂+O₂2SO₃，在一密閉容器中一定時(shí)間內(nèi)達(dá)到平衡．
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：                  ．
②該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是       ．
A．v(SO₂)=v(SO₃)        B．混合物的平均相對分子質(zhì)量不變
C．混合氣體質(zhì)量不變    D．各組分的體積分?jǐn)?shù)不變
⑵某科研單位利用原電池原理，用SO₂和O₂來制備硫酸，裝置如圖，電極為多孔的材料能吸附氣體，同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸．
 
①B電極的電極反應(yīng)式為              ；
②溶液中H⁺的移動(dòng)方向由     極到     極；(用A、B表示)
⑶測定綠礬產(chǎn)品中含量的實(shí)驗(yàn)步驟：
a．稱取5.7 g產(chǎn)品，溶解，配成250 mL溶液
b．量取25 mL待測液于錐形瓶中
c．用硫酸酸化的0.01 mol/L KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液體積40 mL
根據(jù)上述步驟回答下列問題：
①滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為(完成并配平離子反應(yīng)方程式)．
  Fe²⁺+  +            ——  Fe³⁺+  Mn²⁺+          
②用硫酸酸化的KMnO₄滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是               ．
③計(jì)算上述產(chǎn)品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為           ．

Answer 1

⑴①   ②BD
⑵①SO₂+2H₂O-2e-==SO₄^2-+4H⁺    ②B   A
⑶①5Fe²⁺+1+8H⁺===5Fe³⁺+1Mn²⁺+4H₂O
②滴定最后一滴酸性KMnO₄時(shí)溶液呈淡紫色，半分鐘內(nèi)不褪色。  ③0.975或97.5%

試題分析：（1）①根據(jù)平衡常數(shù)的概念可知。
②A項(xiàng)沒有正逆反應(yīng)速率，不能判斷；B項(xiàng)混合物的平均相對分子質(zhì)量反應(yīng)前后不同，可以判斷；C項(xiàng)混合氣體的質(zhì)量反應(yīng)前后不變，不能判斷；D項(xiàng)各組分的體積分?jǐn)?shù)反應(yīng)前后不同，可以判斷。答案選BD。
（2）①根據(jù)B極的產(chǎn)物可以看出B極發(fā)生氧化反應(yīng)，是負(fù)極，電極方程式為SO₂+2H₂O-2e-=SO₄^2-+4H⁺。
②陽離子向正極移動(dòng)，所以H⁺從B極向A極移動(dòng)。
（3）①根據(jù)化合價(jià)升降法，方程式配平為5Fe²⁺+1+8H⁺===5Fe³⁺+1Mn²⁺+4H₂O。
②KMnO₄本身有顏色，所以不需要指示劑，用本身的顏色就可以判斷終點(diǎn)，當(dāng)?shù)味ㄗ詈笠坏嗡嵝訩MnO₄時(shí)溶液呈淡紫色，半分鐘內(nèi)不褪色時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn)。
③產(chǎn)品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
點(diǎn)評：本題綜合性強(qiáng)，難度較大，非常鍛煉學(xué)生的思維能力。