Question

（14分）硫酸鹽主要來自地層礦物質(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時往往還要加入過量的炭，同時還要通入空氣，目的有兩個，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
請回答下列問題：

①水熱法所制得的水基磁流體超過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，被Fe²⁺還原的O₂的物質(zhì)的量為_____。
（3）高溫時，用CO還原MgSO₄可制備高純MgO。
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO₂和SO₃，此時反應(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_____________________________________________________。

Answer 1

（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。

試題分析：（1）④=①+2×③，則ΔH₄=569.0 kJ·mol^-1。加入過量的炭的另一個目的是反應(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。
點(diǎn)評：本題綜合性強(qiáng)，難度適中，很鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力。