Question

(15分)硫酸廠用煅燒黃鐵礦(FeS₂)來制取硫酸，實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂)制備綠礬．
⑴SO₂和O₂反應制取SO₃的反應原理為：2SO₂+O₂2SO₃，在一密閉容器中一定時間內達到平衡．
①該反應的平衡常數表達式為：                  ．
②該反應達到平衡狀態的標志是       ．
A．v(SO₂)=v(SO₃)        B．混合物的平均相對分子質量不變
C．混合氣體質量不變    D．各組分的體積分數不變
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，同時也能使氣體與電解質溶液充分接觸．
 
①B電極的電極反應式為              ；
②溶液中H⁺的移動方向由     極到     極；(用A、B表示)
⑶測定綠礬產品中含量的實驗步驟：
a．稱取5.7 g產品，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，消耗KMnO₄溶液體積40 mL
根據上述步驟回答下列問題：
①滴定時發生反應的離子方程式為(完成并配平離子反應方程式)．
  Fe²⁺+  +            ——  Fe³⁺+  Mn²⁺+          
②用硫酸酸化的KMnO₄滴定終點的標志是               ．
③計算上述產品中FeSO₄·7H₂O的質量分數為           ．

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時溶液呈淡紫色，半分鐘內不褪色。  ③0.975或97.5%

試題分析：（1）①根據平衡常數的概念可知。
②A項沒有正逆反應速率，不能判斷；B項混合物的平均相對分子質量反應前后不同，可以判斷；C項混合氣體的質量反應前后不變，不能判斷；D項各組分的體積分數反應前后不同，可以判斷。答案選BD。
（2）①根據B極的產物可以看出B極發生氧化反應，是負極，電極方程式為SO₂+2H₂O-2e-=SO₄^2-+4H⁺。
②陽離子向正極移動，所以H⁺從B極向A極移動。
（3）①根據化合價升降法，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，當滴定最后一滴酸性KMnO₄時溶液呈淡紫色，半分鐘內不褪色時達到滴定終點。
③產品中FeSO₄·7H₂O的質量分數為。
點評：本題綜合性強，難度較大，非常鍛煉學生的思維能力。