黄铁矿(主要成分FeS2)、黄铜矿(主要成分CuFeS2)均是自然界中的常见矿物资源。
(1)Stumm和Morgan提出黄铁矿在空气中氧化的四步反应如题20图-1所示:
① a反应中每生成1molFeSO4转移电子的物质的量为 mol。
② d反应的离子方程式为 。
(2)用细菌冶铜时,当黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高浸取速率,其原理如题20图-2

①冶炼过程中,正极周围溶液的pH (选填:“增大”、“减小”或“不变”)
②负极产生单质硫的电极反应式为 。
|
(3)煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在,用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应(见下表),其相关反应的平衡常数的对数值与温度的关系如题20图-3。
| 相关反应 |
反应热 |
平衡常数K |
FeS2(s) + H2(g) FeS(s) + H2S(g) |
ΔH1 |
K1 |
1/2 FeS2(s) + H2(g) 1/2Fe(s)+H2S(g) |
ΔH2 |
K2 |
FeS(s) + H2(g) Fe(s)+H2S(g) |
ΔH3 |
K3 |

①上述反应中,ΔH1 0(选填:“>”或“<”)。
②提高硫的脱除率可采取的措施有 (举1例)。
③1000K时,平衡常数的对数lgK1、lgK2和lgK3之间的关系为 。
W.X.Y.Z均为短周期主族元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为3:8;X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等,X的原子序数是Z的原子序数的一半;W.Y.Z位于同一周期。
(1)W的单质是一种色晶体。
(2)W.Y.Z三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是(用化学式表示,Z的气态氢化物与其同主族元素气态氢化物化学式写法相似)。
(3)用化学方程式证明元素原子的得电子能力Y强于W
(4)Y的最高价氧化物为无色液体,0.25mol该物
质与一定量水混合得到一种稀溶液,并放出QkJ的热量,写出该反应的热化学方程式。
(5)已知A.B.C.D四种物质存在如下反应关系: A+B
C+D
①若A是Y和Z常见价态的化合物,B是X的氢化物,D是Y的氢化物,反应过程中没有化合价变化,该反应的化学方程式是。
②若A是Z的单质,B为红色固体,D为紫红色固体单质,高温下发生该反应,C的化学式是。D与X元素最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应,生成的气体会对大气造成污染。用烧碱溶液吸收该气体生成两种盐,其中一种盐可用作防腐剂,烧碱溶液吸收气体的离子方程式是。
甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应①和②,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。①CH4(g)+H2O (g)
CO(g)+3H2(g)△H1②CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H2将0.2mol CH4和0.3mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时,CH4的转化率与温度.压强的关系如图所示:
(1)温度不变,缩小体积,增大压强,①的反应速率(填“增大”.“减小”.“不变”),平衡向方向移动。
(2)反应①的△H10,(填“﹤”“﹦”“﹥”),其平衡常数表达
式为K=,100℃,压强为p1时平衡常数的值是。
(3)在压强为0.1Mpa条件下,将a mol CO与3a molH2的混合气体在催化剂作用下进行反应②。为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下空格中填入剩余的实验条件数据。
| 实验编号 |
T℃ |
n(CO)/n(H2) |
p (Mpa) |
| I |
150 |
1/3 |
0.1 |
| Ⅱ |
5 |
||
| Ⅲ |
350 |
5 |
(4)近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂电极,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其工作原理示意图如下:
请回答
①Pt(a)电极的电极反应式为
②如果该电池工作时电路中通过2mol电子则消耗的CH3OH有mol。
[化学——选修有机化学]
相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物,H是一种功能高分子,链节组成为C7H5NO。
请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题:
⑴ H的结构简式是;
⑵反应②、③的类型分别是,。
⑶反应⑤的化学方程式是____________________________________;
⑷阿司匹林最多消耗mol NaOH;
⑸
有多种同分异构体,其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物共有种;
⑹请用合成反应流程图表示出由A和其他无机物合成
最合理的方案(不超过4步)。
例:

[化学——选修物质结构与性质]
乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用
与水反应生成乙炔。
(1)将乙炔通入
溶液生成
红棕色沉淀。
基态核外电子排布式为。
(2) Ca2+的原子结构示意图:;已知
中
与
互为等电子体,
的电子式可表示为;1mol
中含有的
键数目为。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈
。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是;分子中处于同一直线上的原子数目最多为。
(4)
晶体的晶胞结构与
晶体的相似(如下图所示),但
晶体中含有的哑铃形
的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
晶体中1个
周围距离最近的
数目为
。
[化学——选修化学与技术]
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在的郊区(填选项的标号)
| A.有丰富黄铁矿资源的城市 | B.风光秀丽的旅游城市 |
| C.消耗硫酸甚多的工业城市 | D.人口稠密的文化、商业中心城市 |
(2)据测算,接触法制硫酸过程中,若反应热都未被利用,则每生产1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量。请通过计算判断,若反应:SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g);△H=-98.3kJ·mol-1;放出的热量能在生产过程中得到充分利用,则每生产1t98%硫酸只需外界提供(或可向外界输出)千焦能量;
(3)CuFeS2是黄铁矿的另一成分,煅烧时,CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为。
(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
| 沸腾炉温度/℃ |
600 |
620 |
640 |
660 |
| 矿渣中CuSO4的质量分数/% |
9.3 |
9.2 |
9.0 |
8.4 |
已知CuSO4在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因。