Question

（2011?深圳一模）抗氧剂亚硫酸钠可利用硫酸工业的炉气和尾气与纯碱反应来制取，生产流程如图1：

已知：①炉气、尾气中含有SO₂；②混合反应中还溶解有少量Fe₂O₃、MgO等矿尘．
（1）煅烧1molFeS₂放出热量为853kJ，则FeS₂燃烧的热化学方程式为

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

．
（2）“混合反应”中纯碱（Na₂CO₃）参与反应的化学方程式为

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

（任写一个）．
（3）用NaOH“除杂”时，主要的离子方程式为

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

（任写一个）．
（4）通过“操作Ⅰ”可以得到亚硫酸钠晶体，写出主要操作步骤的名称：

加热蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤干燥．

（5）硫酸生产中炉气转化反应为：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．研究发现，SO₃的体积分数（SO₃%）随温度（T）的变化如图2曲线Ⅰ所示．下列判断正确的是

AC

A．该反应的正反应为放热反应
B．曲线Ⅰ上A、C两点反应速率的关系是：v_A＞v_C
C．反应达到B点时，2v_正（O₂）=v_逆（SO₃）
D．已知V₂O₅的催化效果比Fe₂O₃好，
若Ⅰ表示用V₂O₅催化剂的曲线，则Ⅱ是Fe₂O₃作催化剂的曲线．

Answer 1

分析：（1）FeS₂燃烧生成二氧化硫与氧化铁，4molFeS₂放出热量为3412kJ，根据热化学方程式的书写原则书写．
（2）由工艺流程可知混合反应中为SO₂等与纯碱（Na₂CO₃）的反应，SO₂与纯碱（Na₂CO₃）溶液反应生成Na₂SO₃（或NaHSO₃）、CO₂．
（3）混合反应中还溶解有少量Fe₂O₃、MgO等矿尘，混合反应后的溶液中含有少量的Fe²⁺、Mg²⁺、HSO₃^-等．Fe²⁺、Mg²⁺、
HSO₃^-等都与OH^-发生反应．
（4）从溶液中获得固体物质应采取蒸发结晶方法．
（5）由图象可知T₀前反应未达平衡，T₀时处于平衡状态，T₀后升高温度平衡向逆反应移动．
A、T₀后升高温度平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动．
B、温度升高反应速率加快．
C、不同物质表示的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡状态．
D、催化剂缩短到达平衡时间，平衡不移动．

解答：解：（1）FeS₂燃烧生成二氧化硫与氧化铁，1molFeS₂放出热量为853kJ，则FeS₂燃烧的热化学方程式为4FeS₂（S）+11O₂（g）=8SO₂（g）+2Fe₂O₃（s），△H=-3412 kJ?mol ^-1．
故答案为：4FeS₂（S）+11O₂（g）=8SO₂（g）+2Fe₂O₃（s），△H=-3412 kJ?mol ^-1．
（2）SO₂与纯碱（Na₂CO₃）溶液反应的方程式为SO₂+Na₂CO₃=Na₂SO₃+CO₂↑或2 SO₂+Na₂CO₃+H₂O=NaHSO₃+CO₂↑．
故答案为：SO₂+Na₂CO₃=Na₂SO₃+CO₂↑或2 SO₂+Na₂CO₃+H₂O=NaHSO₃+CO₂↑．
（3）合反应后的溶液中含有少量的Fe²⁺、Mg²⁺、HSO₃^-等．Fe²⁺、Mg²⁺、HSO₃^-等都与OH^-发生反应．发生反应离子方程式为
Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓或Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓或HSO₃^-+OH^-=SO₃^2-+H₂O．
故答案为：Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓或Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓或HSO₃^-+OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（4）从溶液中获得固体物质应加热蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤干燥．
故答案为：加热蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤干燥．
（5）由图象可知T₀前反应未达平衡，T₀时处于平衡状态，T₀后升高温度平衡向逆反应移动．
A、T₀后升高温度平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为放热反应，故A正确；
B、A未达平衡，B处于平衡状态，反应速率比A点高，T₀后温度升高反应速率加快，平衡向逆反应移动，但比B点的速率高，所以：v_A＜v_C，故B错误；
C、不同物质表示的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡状态，反应达到B点时，到达平衡状态，所以2v_正（O₂）=v_逆（SO₃），故C正确；
D、使用催化剂，加快反应速率，缩短到达平衡时间，但平衡不移动，用V₂O₅催化剂与Fe₂O₃作催化剂，到达平衡时三氧化硫的含量相同，故D错误．
故选：AC．

点评：考查热化学方程式书写、对工艺流程的理解、常用化学用语、物质的分离提纯、化学平衡及图象等，难度中等，要求学生有扎实的基础知识以及综合运用知识解决问题的能力．