硫及其化合物在自然界中广泛存在，运用相关原理回答下列问题：
（1）如图表示一定温度下，向体积为10L的密闭容器中充入1molO₂和一定量的SO₂后，SO₂和SO₃（g）的浓度随时间变化的情况．
①该温度下，从反应开始至平衡时氧气的平均反应速率是；
②该温度下，反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的平衡常数为．
（2）以黄铜矿（主要成分CuFeS₂）为原料，经焙烧、熔炼等使铁元素及其他有关杂进入炉渣，将铜元素还原为铜．发生的主要反应为：
2Cu₂S（s）+3O₂（g）═2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-768.2kJ?mol^-1
2Cu₂O（s）+Cu₂S （s）═6Cu（s）+SO₂（g）△H=+116.0kJ?mol^-1
①“焙烧”时，通入少量空气使黄铜矿部分脱硫生成焙砂（主要成分是Cu₂S和FeS，其物质的量比为1：2）和SO₂，该反应的化学方程式为：．
②在熔炼中，Cu₂S与等物质的量的O₂反应生成Cu的热化学方程式为：．
（3）用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义，将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容．如图，是电解产生多硫化物的实验装置：
①已知阳极的反应为：（x+1）S^2-═S_xS^2-+2xe^-，则阴极的电极反应式是：．当反应转移xmol电子时，产生的气体体积为（标准状况下）．
②将Na₂S?9H₂O溶于水中配制硫化物溶液时，通常是在氮气气氛下溶解．其原因是（用离子反应方程式表示）：．

铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛．研究铁及其化合物的应用意义重大．

I．水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关．

（1）自来水厂常用高铁酸钠（Na₂FeO₄）改善水质．简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理　                                                        　．

（2）碱式硫酸铁[Fe（OH）SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Al（OH）3
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

 

回答下列问题：

①写出反应I中主要发生的氧化还原反应的离子方程式　                        　．

②加入少量NaHCO₃的目的是调节溶液pH，应控制pH的范围为　             　．

③在实际生产中，反应II常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若通入5.6L O₂（标准状况），则相当于节约NaNO₂的质量为　     　g．

④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe（OH）]²⁺离子，可部分水解生成[Fe₂（OH）₄]²⁺聚合离子．该水解反应的离子方程式为　                                      　．

II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料．已知磷酸亚铁锂电池总反应为：FePO₄+LiLiFePO₄，电池中的固体电解质可传导Li⁺．试写出该电池充电时的阳极反应式　                                                     　．

 

铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。某实验小组设计了如下实验探究

某些含铁化合物的制备、组成、性质等。请按要求回答下列问题：

（1）铁的氯化物的制备与组成：在实验室中，FeCl₂可用________和盐酸反应制备，FeCl₃可用铁粉和

________反应制备。现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品，测得n(Fe)∶n（Cl）=1∶2.2，则该样

品中FeCl₂和FeC1₃物质的量之比为__________。

（2）水处理剂和高容量电池材料――高铁酸钾（K₂F_eO₄）的制备与应用：

FeC1₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为

________________________________________________________________________；

与MnO₂－Zn电池类似，K₂FeO₄－Zn也可以组成碱性电池，其正极电极反应式为

________________________________________________________________________。

（3）光敏材料三草酸合铁酸钾晶体（K₃[Fe(C₂O₄)₃］·xH₂O）中铁元素含量的测定：

步骤一：称量10.00 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。

步骤二：取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳。同时MnO被还原成Mn²⁺。向反应后的溶液中加入适量锌粉，至黄色刚好消失，所得溶液收集到锥形瓶中，此时溶液仍呈酸性。

步骤三：用0.0200 mol/L KMnO₄溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO₄溶液20.02 mL，滴定中MnO还原成Mn²⁺。

重复步骤二、三操作，步骤三消耗0.0200 mol/L KMnO₄溶液19.98 mL。

①步骤一中除量筒、玻璃棒、烧杯外，还需要的玻璃仪器有____________________；步骤三滴定过程中盛装KMn₄溶液的仪器名称为___________；滴入最后一滴溶液时，锥形瓶中溶液变为_________色，静置半分钟溶液颜色不再变化，确认为滴定终点。

②步骤二加入锌粉的目的是_______________________________；

写出锌参与反应的离子方程式：____________________________________________。

③实验测得该晶体中铁元素的质量分数为____________。在步骤二中，若加入的KMnO₄溶液的量不足，则测得的铁元素含量____________。（填“偏低”“偏高”或“无影响”）

 

硼及其化合物在耐髙温合金工业、催化剂制造、髙能燃料等方面应用广泛。

（1）氮化硼是一种耐高温材料，巳知相关反应的热化学方程式如下：

2B(s)+N₂(g)= 2BN(s) ΔH=a kJ • mol^-1

B₂H₆ (g)=2B(s) + 3H₂ (g) ΔH =b kJ • mol^-1

N₂ (g) + 3H₂ (g) 2NH₃ (g)    ΔH =c kJ• mol^-1

①反应B₂H₆(g)+2NH₃(g)=2BN(s) +6H₂(g)   ΔH =                   (用含a、b、c 的代数式表示)kJ ·mol^-1。

②B₂H₆是一种髙能燃料，写出其与Cl₂反应生成两种氯化物的化学方程式：                        。

（2）硼的一些化合物的独特性质日益受到人们的关注。

①最近美国化学家杰西·萨巴蒂尼发现由碳化硼制作的绿色焰火比传统焰火（硝酸钡）更安全，碳化硼中硼的质量分数为78. 6%，则碳化硼的化学式为                                。

②近年来人们将LiBH₄和LiNH₂球磨化合可形成新的化合物 Li₃BN₂H₈和Li₄BN₃ H₁₀，Li₃BN₂H₈球磨是按物质的量之比n(LiNH₂) : n(LiBH₄) = 2 : 1加热球磨形成的，反应过程中的X衍射图谱如图所示。

Li₃BN₂H₈在大于250℃时分解的化学方程式为                                         ，Li₃BN₂H₈与Li₄BN₃H₁₀ 的物质的量相同时，充分分解，放出等量的H₂，Li₄BN₃ H₁₀分解时还会产生固体Li₂NH和另一种气体，该气体是       。

（3）直接硼氢化物燃料电池的原理如图，负极的电极反应式为                                。电池总反应的离子方程式为                                                。

 

硫及其化合物在自然界中广泛存在，运用相关

原理回答下列问题：

（1）如图表示一定温度下，向体积为10L的密闭容器中充入1molO₂和一定量的SO₂后，SO₂和SO₃(g)的浓度随时间变化的情况。

①该温度下，从反应开始至平衡时氧气的平均反应速率是       ；

②该温度下，反应2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)的平衡常数为               。

（2）以黄铜矿（主要成分CuFeS₂）为原料，经焙烧、熔炼等使铁元素及其他有关杂质进入炉渣，将铜元素还原为铜。发生的主要反应为：

2Cu₂S(s)+3O₂(g) = 2Cu₂O(s)+2SO₂(g)  △H =-768.2 kJ·mol^－1

2Cu₂O(s)+ Cu₂S (s) = 6Cu(s)+SO₂(g)  △H =+116.0 kJ·mol^－1

①“焙烧”时，通入少量空气使黄铜矿部分脱硫生成焙砂（主要成分是Cu₂S和FeS，其物质的量比为1:2）和SO₂，该反应的化学方程式为：               。

②在熔炼中，Cu₂S与等物质的量的O₂反应生成Cu的热化学方程式为：       。

（3）用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义，将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。

如图，是电解产生多硫化物的实验装置：

①已知阳极的反应为：(x+1)S^2－=S_xS^2－+2xe^－，则阴极的电极反应式是：                   。

当反应转移xmol电子时，产生的气体体积为         （标准状况下）。

②将Na₂S·9H₂O溶于水中配制硫化物溶液时，通常是在氮气气氛下溶解。其原因是（用离子反应方程式表示）：              。