Question

（14分）硫酸鹽主要來(lái)自地層礦物質(zhì)，多以硫酸鈣、硫酸鎂的形態(tài)存在。

（1）已知：①Na₂SO₄(s)=Na₂S(s)+2O₂(g)        ΔH₁=+1011.0 kJ·mol^-1

②C(s)+O₂(g)=CO₂(g)              ΔH₂=－393.5 kJ·mol^-1

③2C(s)+O₂(g)=2CO(g)             ΔH₃=－221.0 kJ·mol^-1

則反應(yīng)④Na₂SO₄(s)+4C(s)=Na₂S(s)+4CO(g)  ΔH₄=________kJ·mol^-1；工業(yè)上制備Na₂S時(shí)往往還要加入過(guò)量的炭，同時(shí)還要通入空氣，目的有兩個(gè)，其一是使硫酸鈉得到充分還原（或提高Na₂S產(chǎn)量），其二是_____________________________________________。

（2）智能材料是當(dāng)今材料研究的重要方向之一，納米Fe₃O₄由于具有高的比表面、高的比飽和磁化強(qiáng)度和順磁為零的超順磁性而被廣泛地用作磁流體的磁性粒子。水熱法制備Fe₃O₄納米顆粒的反應(yīng)是：

3Fe²⁺ + 2S₂O₃^2- + O₂ + xOH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①水熱法所制得的水基磁流體超過(guò)30天都未出現(xiàn)分層和混濁現(xiàn)象，因?yàn)樵摲稚⑾凳莀_______。

②上述反應(yīng)方程式x=___________________。

③該反應(yīng)中1molFe²⁺被氧化時(shí)，被Fe²⁺還原的O₂的物質(zhì)的量為_(kāi)____。

（3）高溫時(shí)，用CO還原MgSO₄可制備高純MgO。

①750℃時(shí)，測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO₂和SO₃，此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。

②由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如上圖，該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）569.0；反應(yīng)④為吸熱反應(yīng)，炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需溫度。

高溫

       （2）①膠體。        ②4。        ③0.25mol。

   （3）①2MgSO₄+CO===2MgO+SO₂+CO₂+SO₃。   ②Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg(OH)₂。

【解析】

試題分析：（1）④=①+2×③，則ΔH₄=569.0 kJ·mol^-1。加入過(guò)量的炭的另一個(gè)目的是反應(yīng)④為吸熱反應(yīng)，炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需溫度。（2）①根據(jù)納米材料粒子直徑的大小可知得到的分散系是膠體。②根據(jù)電荷守恒可知x=4。③根據(jù)得失電子數(shù)相等，可知1molFe²⁺還原0.25molO₂。（3）①根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物及其量的關(guān)系，可確定反應(yīng)方程式為：2MgSO₄+CO2MgO+SO₂+CO₂+SO₃。②根據(jù)圖示可以看出反應(yīng)物為Mg、ClO^-和H₂O，產(chǎn)物是Cl^-和Mg(OH)₂，所以反應(yīng)方程式為Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg(OH)₂。

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)、分散系、原電池反應(yīng)

點(diǎn)評(píng)：本題綜合性強(qiáng)，難度適中，很鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力。