硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及

题目内容：

硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS₂)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。

（一）SO₂和O₂反应制取的反应原理为：2SO₂＋O₂

2SO ₃，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（二）某科研单位利用原电池原理，用SO₂和O₂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。

（3）B电极的电极反应式为______；溶液中H^＋的移动方向由______极到______极；电池总反应式为______。

（三）利用烧渣制绿矾的过程如下

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/LKMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积40 mL。根据上述步骤同答下列问题。

（4）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）。

（5）用硫酸酸化的KMnO₄滴定终点的标志是

（6）计算上述产品中的FeSO₄.7H₂O质量分数为______。

最佳答案：

（1）

（2） B D（3）SO ₂ 2H ₂O-2e ^-=SO ₄ ^2- 4H BA

2SO₂ O₂ 2H₂O=2H₂SO₄(或2SO₂ O₂ 2H₂O=4H 2SO₄^2-)（4）5 Fe² MnO₄^- 8H =5Fe³ Mn² 4H₂O

（5）滴定最后一滴酸性KMnO₄时溶液呈淡紫色，半分钟内不褪色。

（6）0.975或97.5%

答案解析：

（1）反应2SO₂＋O₂

2SO ₃的平衡常数表达式为 （2）A没有指明是正反应速率还是逆反应速率，没有意义。错误。B.由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以当反应达到平衡时各种气体的物质的量不变，则混合物的平均相对分子质量不变。正确。C．任何反应无论进行到什么程度，混合气体质量总是不变，=。因此不能作为反应达到平衡状态的标志。错误。D．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以当反应达到平衡时各种气体的物质的量不变，各种气体的体积也不变，总体积不变，所以各组分的体积分数不变。正确。所以该反应达到平衡状态的标志是B D。

（3）因为在B电极区产生H₂SO₄，说明SO₂在B电极上失去电子，因此B电极为阳极，电极反应式为SO₂ 2H₂O-2e^-=SO₄^2- 4H 根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，溶液中H^＋的移动方向由B电极到A电极。电池总反应式为2SO₂ O₂ 2H₂O=2H₂SO₄。

（4）滴定时发生反应的离子方程式为5 Fe² MnO₄^- 8H =5Fe³ Mn² 4H₂O。

（5）由于KMnO₄为紫色，所以不用外加指示剂，利用其本身的颜色变化来判断反应终点。因此用硫酸酸化的KMnO₄滴定终点的标志是滴定最后一滴酸性KMnO₄时溶液呈淡紫色，半分钟内不褪色。n(KMnO₄)= 0. 01 mol/L×0.04L×(250÷25)=4×10^-3mol.则n(Fe² )=5 n(KMnO₄)= 5×4×10^-3mol=0.02mol.所以上述产品中的FeSO₄.7H₂O质量分数为(0.02mol×278g/mol) ÷5.7 g×100%=97.5%.

考点核心：

配平简介：化学反应方程式严格遵守质量守恒定律，书写化学反应方程式写出反应物和生成物后，往往左右两边各原子数目不相等，不满足质量守恒定律，这就需要通过配平来解决。