Question

（2011?深圳一模）抗氧劑亞硫酸鈉可利用硫酸工業(yè)的爐氣和尾氣與純堿反應來制取，生產流程如圖1：

已知：①爐氣、尾氣中含有SO₂；②混合反應中還溶解有少量Fe₂O₃、MgO等礦塵．
（1）煅燒1molFeS₂放出熱量為853kJ，則FeS₂燃燒的熱化學方程式為

4FeS₂（S）+11O₂（g）=8SO₂（g）+2Fe₂O₃（s），△H=-3412kJ?mol^-1

．
（2）“混合反應”中純堿（Na₂CO₃）參與反應的化學方程式為

SO₂+Na₂CO₃=Na₂SO₃+CO₂↑或2SO₂+Na₂CO₃+H₂O=NaHSO₃+CO₂↑

（任寫一個）．
（3）用NaOH“除雜”時，主要的離子方程式為

Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓或Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂或HSO₃^-+OH^-=SO₃^2-+H₂O

（任寫一個）．
（4）通過“操作Ⅰ”可以得到亞硫酸鈉晶體，寫出主要操作步驟的名稱：

加熱蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾、洗滌干燥．

（5）硫酸生產中爐氣轉化反應為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．研究發(fā)現(xiàn)，SO₃的體積分數（SO₃%）隨溫度（T）的變化如圖2曲線Ⅰ所示．下列判斷正確的是

AC

A．該反應的正反應為放熱反應
B．曲線Ⅰ上A、C兩點反應速率的關系是：v_A＞v_C
C．反應達到B點時，2v_正（O₂）=v_逆（SO₃）
D．已知V₂O₅的催化效果比Fe₂O₃好，
若Ⅰ表示用V₂O₅催化劑的曲線，則Ⅱ是Fe₂O₃作催化劑的曲線．

Answer 1

分析：（1）FeS₂燃燒生成二氧化硫與氧化鐵，4molFeS₂放出熱量為3412kJ，根據熱化學方程式的書寫原則書寫．
（2）由工藝流程可知混合反應中為SO₂等與純堿（Na₂CO₃）的反應，SO₂與純堿（Na₂CO₃）溶液反應生成Na₂SO₃（或NaHSO₃）、CO₂．
（3）混合反應中還溶解有少量Fe₂O₃、MgO等礦塵，混合反應后的溶液中含有少量的Fe²⁺、Mg²⁺、HSO₃^-等．Fe²⁺、Mg²⁺、
HSO₃^-等都與OH^-發(fā)生反應．
（4）從溶液中獲得固體物質應采取蒸發(fā)結晶方法．
（5）由圖象可知T₀前反應未達平衡，T₀時處于平衡狀態(tài)，T₀后升高溫度平衡向逆反應移動．
A、T₀后升高溫度平衡向逆反應移動，升高溫度平衡向吸熱反應移動．
B、溫度升高反應速率加快．
C、不同物質表示的正逆反應速率之比等于化學計量數之比，反應到達平衡狀態(tài)．
D、催化劑縮短到達平衡時間，平衡不移動．

解答：解：（1）FeS₂燃燒生成二氧化硫與氧化鐵，1molFeS₂放出熱量為853kJ，則FeS₂燃燒的熱化學方程式為4FeS₂（S）+11O₂（g）=8SO₂（g）+2Fe₂O₃（s），△H=-3412 kJ?mol ^-1．
故答案為：4FeS₂（S）+11O₂（g）=8SO₂（g）+2Fe₂O₃（s），△H=-3412 kJ?mol ^-1．
（2）SO₂與純堿（Na₂CO₃）溶液反應的方程式為SO₂+Na₂CO₃=Na₂SO₃+CO₂↑或2 SO₂+Na₂CO₃+H₂O=NaHSO₃+CO₂↑．
故答案為：SO₂+Na₂CO₃=Na₂SO₃+CO₂↑或2 SO₂+Na₂CO₃+H₂O=NaHSO₃+CO₂↑．
（3）合反應后的溶液中含有少量的Fe²⁺、Mg²⁺、HSO₃^-等．Fe²⁺、Mg²⁺、HSO₃^-等都與OH^-發(fā)生反應．發(fā)生反應離子方程式為
Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓或Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓或HSO₃^-+OH^-=SO₃^2-+H₂O．
故答案為：Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓或Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓或HSO₃^-+OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（4）從溶液中獲得固體物質應加熱蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾、洗滌干燥．
故答案為：加熱蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾、洗滌干燥．
（5）由圖象可知T₀前反應未達平衡，T₀時處于平衡狀態(tài)，T₀后升高溫度平衡向逆反應移動．
A、T₀后升高溫度平衡向逆反應移動，升高溫度平衡向吸熱反應移動，故正反應為放熱反應，故A正確；
B、A未達平衡，B處于平衡狀態(tài)，反應速率比A點高，T₀后溫度升高反應速率加快，平衡向逆反應移動，但比B點的速率高，所以：v_A＜v_C，故B錯誤；
C、不同物質表示的正逆反應速率之比等于化學計量數之比，反應到達平衡狀態(tài)，反應達到B點時，到達平衡狀態(tài)，所以2v_正（O₂）=v_逆（SO₃），故C正確；
D、使用催化劑，加快反應速率，縮短到達平衡時間，但平衡不移動，用V₂O₅催化劑與Fe₂O₃作催化劑，到達平衡時三氧化硫的含量相同，故D錯誤．
故選：AC．

點評：考查熱化學方程式書寫、對工藝流程的理解、常用化學用語、物質的分離提純、化學平衡及圖象等，難度中等，要求學生有扎實的基礎知識以及綜合運用知識解決問題的能力．