精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

某研究小组用黄铁矿（FeS₂）、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO₂气体，再用水吸收该气体可得ClO₂溶液．在此过程中需要控制适宜的温度，若温度不当，副反应增加，影响生成
ClO₂气体的纯度，且会影响ClO₂的吸收率，具体情况如图所示．
（1）据图可知，反应时需要控制的适宜温度是

30℃

℃，要达到此要求需要采取的措施是

水浴加热

．
（2）已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下可被ClO

氧化成SO

，请写出制备二氧化氯（ClO₂）的离子方程式：

15ClO₃^-+FeS₂+14H⁺═15ClO₂+Fe³⁺+7H₂O+2SO₄^2-

．
（3）该校化学学习小组拟以“m（ClO₂）/m（NaClO₃）”作为衡量ClO₂产率的指标．若取NaClO₃样品6.0g，通过反应和吸收获得400mL ClO₂溶液，取此溶液20mL与37.00mL 0.500mol?L^-1 （NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液充分反应后，过量的Fe²⁺再用0.050 0mol?L^-1K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗K₂Cr₂O₇标准溶液20.00mL．反应原理为：
4H⁺+ClO₂+5Fe²⁺═Cl^-+5Fe³⁺+2H₂O
14H⁺+Cr₂O

+6Fe²⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
试计算ClO₂的“产率”（写出计算过程）．

分析：（1）依据图象分析温度再30°C时ClO₂的吸收率最大纯度90%以上；控制100°C以下的温度需要用水浴加热；
（2）用黄铁矿（FeS₂）、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO₂气体，依据原子守恒，电子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式；
（3）依据化学方程式的定量关系列式计算，以“m（ClO₂）/m（NaClO₃）”作为衡量ClO₂产率的指标；

解答：解：（1）ClO₂气体的纯度，且会影响ClO₂的吸收率，依据图象分析温度再30°C时ClO₂的吸收率最大纯度90%以上，控制100°C以下的温度需要用水浴加热；
故答案为：30℃；水浴加热；
（2）用黄铁矿（FeS₂）、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO₂气体，氯酸跟离子在酸溶液中具有强氧化性，氧化FeS₂为硫酸铁和硫酸，本身被还原为反应的离子方程式为ClO₂；结合原子守恒、电子守恒配平写出离子方程式为：15ClO₃^-+FeS₂+14H⁺═15ClO₂+Fe³⁺+7H₂O+2SO₄^2-；
答案为：15ClO₃^-+FeS₂+14H⁺═15ClO₂+Fe³⁺+7H₂O+2SO₄^2-；
（3）依据题干离子反应过程得到
   Cr₂O₇^2-～～～～～～～～～6Fe²⁺
   　1　　　                 6
0.050 0mol?L^-1×0.020L      0.006mol
   ClO₂～～～～～5Fe²⁺
     1            5
    0.0025mol   0.037L×0.500mol?L^-1-0.006mol
400mL ClO₂溶液中含ClO₂ 0.0025mol×20=0.05mol；
以“m（ClO₂）/m（NaClO₃）”作为衡量ClO₂产率的指标，所以产率=

0.05mol×67.5g/mol

6.0g

×100%=56.25%
故答案为：56.25%

点评：本题考查了化学方程式计算应用，反应条件选择，离子方程式书写，题目难度中等．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源：2011-2012学年云南省玉溪一中高二下学期期末考试化学试卷（带解析） 题型：实验题

（14分）某研究小组模拟工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的第一步反应：
4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂，进行以下实验，并测定该样品中FeS₂样品的纯度（假设其它杂质不参与反应）。

实验步骤：称取研细的样品4.000g放入上图b装置中，然后在空气中进行煅烧。为测定未反应高锰酸钾的量（假设其溶液体积保持不变），实验完成后取出d中溶液10mL置于锥形瓶里，用0.1000mol/L草酸(H₂C₂O₄)标准溶液进行滴定。

（已知：5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O ="=" K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄）
请回答下列问题：
（1）称量样品质量能否用托盘天平      （填“能”或“不能”）；
（2）装置a的作用是     　　　　　　　　　　       ；
（3）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是        ；
（4）滴定时，发生反应的离子方程式为                        ，已知滴定管初读数为0.10mL，末读数如上图所示,消耗草酸溶液的体积为　  mL；
（5）该样品中FeS₂的纯度为                   ；
（6）若用下图装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的的是     。（填编号）

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源：2013届云南省高二下学期期末考试化学试卷（解析版） 题型：实验题

（14分）某研究小组模拟工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的第一步反应：

4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂，进行以下实验，并测定该样品中FeS₂样品的纯度（假设其它杂质不参与反应）。

实验步骤：称取研细的样品4.000g放入上图b装置中，然后在空气中进行煅烧。为测定未反应高锰酸钾的量（假设其溶液体积保持不变），实验完成后取出d中溶液10mL置于锥形瓶里，用0.1000mol/L草酸(H₂C₂O₄)标准溶液进行滴定。

（已知：5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O == K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄）

请回答下列问题：

（1）称量样品质量能否用托盘天平（填“能”或“不能”）；

（2）装置a的作用是　　　　　　　　　　；

（3）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是；

（4）滴定时，发生反应的离子方程式为，已知滴定管初读数为0.10mL，末读数如上图所示,消耗草酸溶液的体积为　 mL；

（5）该样品中FeS₂的纯度为；

（6）若用下图装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的的是。（填编号）

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：解答题

某研究小组用黄铁矿（FeS₂）、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO₂气体，再用水吸收该气体可得ClO₂溶液．在此过程中需要控制适宜的温度，若温度不当，副反应增加，影响生成
ClO₂气体的纯度，且会影响ClO₂的吸收率，具体情况如图所示．
（1）据图可知，反应时需要控制的适宜温度是℃，要达到此要求需要采取的措施是．
（2）已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下可被ClO $数学公式$ 氧化成SO $数学公式$ ，请写出制备二氧化氯（ClO₂）的离子方程式：__．
（3）该校化学学习小组拟以“m（ClO₂）/m（NaClO₃）”作为衡量ClO₂产率的指标．若取NaClO₃样品6.0g，通过反应和吸收获得400mL ClO₂溶液，取此溶液20mL与37.00mL 0.500mol?L^-1 （NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液充分反应后，过量的Fe²⁺再用0.050 0mol?L^-1K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗K₂Cr₂O₇标准溶液20.00mL．反应原理为：
4H⁺+ClO₂+5Fe²⁺═Cl^-+5Fe³⁺+2H₂O
14H⁺+Cr₂O $数学公式$ +6Fe²⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
试计算ClO₂的“产率”（写出计算过程）．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源：模拟题 题型：填空题

(1)目前，我国采用“接触法”制硫酸。有关接触法制硫酸的下列说法中，正确的是_________。
A．二氧化硫的接触氧化在合成塔中发生
B．吸收塔得到的硫酸浓度为98%
C．煅烧含硫48%的黄铁矿时，若FeS₂损失了2%，则S损失4%
D．接触室中适宜条件是V₂O₅催化剂、高温、常压
E．接触室中采取高温是为了提高催化剂的活性和提高SO₂的转化率
(2)硫酸工厂排放的尾气中，含少量二氧化硫。为防止污染大气，在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用。硫酸工厂排放尾气中的SO₂通常用足量石灰水吸收，然后再用稀硫酸处理。
①写出上述过程的化学反应方程式：_____________________
②清说出这种尾气处理方法的优点（写出两点即可）：_________________
③若某硫酸厂每天排放的1万立方米（标准状况）尾气巾含0.2%（体积分数）的SO₂，通过上述方法处理，理论上需生石灰_______kg。
(3)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将所得的Na₂SO₃溶液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴阳膜组合循环再生机理如图所示，a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨。

①图中a表示____（填“阴”或“阳”）离子交换膜。 Na₂SO₃ A-E分别代表生产中的原料或产品，其中C为硫酸，则A表示_______，E表示__________。
②阳极的电极反应式为____________________。

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学