Question

自然界中化合態(tài)硫主要以FeS₂（黃鐵礦）、CuFeS₂（黃銅礦）等礦物形式存在．用黃銅礦煉銅的總反應(yīng)為：2CuFeS₂+2SiO₂+5O₂

高溫  .

2Cu+2FeSiO₃+4SO₂．
（1）該反應(yīng)中

 

元素被還原，如果在反應(yīng)中生成1molCu，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為

 

（用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)）．
（2）上述產(chǎn)生的SO₂是一種大氣污染物，不能直接排放到大氣中，目前工業(yè)上常用的處理方法有多種．
I、用氨水將SO₂轉(zhuǎn)化為NH₄HSO₃，再氧化成（NH₄）₂SO₄
①寫出上述轉(zhuǎn)化中生成NH₄HSO₃的化學(xué)方程式

 

（用一個(gè)方程式表示）若想提高該過程中SO₂的除去速率，可采取的措施為

 

（填序號(hào)）
A．增大氨水濃度           
B．升高反應(yīng)溫度
C．使氣體與氨水充分接觸    
D．通入空氣使HSO₃^-轉(zhuǎn)化為SO₄^2-
②25℃時(shí)0．lmol?L^-1（NH₄）₂SO₄溶液的pH=5，其原因是

 

（用離子方程式表示），若水解常數(shù)用K_b表示，則該溶液中銨根離子的水解常數(shù)K_b約為

 

．
Ⅱ、“鈉堿法”：用NaOH溶液作吸收劑吸收SO₂
③當(dāng)n（NaOH）：n（SO₂）=

 

時(shí)，吸收SO₂的成本最低，所得吸收液中各離子濃度大小關(guān)系是

 

，向吸收液中加入NaOH可得到

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,鹽類水解的原理,離子濃度大小的比較,含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用

專題：

分析：（1）反應(yīng)2CuFeS₂+2SiO₂+5O₂

高溫  .

2Cu+2FeSiO₃+4SO₂中，Cu、O元素化合價(jià)降低，S元素升高；
（2）①用氨水將SO₂轉(zhuǎn)化為NH₄HSO₃，若想提高該過程中SO₂的除去速率，可增大濃度和接觸表面積；
②（NH₄）₂SO₄為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解呈酸性；
③當(dāng)n（NaOH）：n（SO₂）=1時(shí)，吸收SO₂的成本最低，此時(shí)生成NaHSO₃，可與氫氧化鈉反應(yīng)生成Na₂SO₃．

解答： 解：（1）反應(yīng)2CuFeS₂+2SiO₂+5O₂

高溫  .

2Cu+2FeSiO₃+4SO₂中，Cu、O元素化合價(jià)降低，S元素升高，由方程式可知，反應(yīng)中只有S元素化合價(jià)升高，由-2價(jià)升高到+4價(jià)，如果在反應(yīng)中生成1molCu，則有1mol參加反應(yīng)CuFeS₂，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為12N_A，
故答案為：Cu、O；12N_A；
（2）①用氨水將SO₂轉(zhuǎn)化為NH₄HSO₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃，
若想提高該過程中SO₂的除去速率，可增大濃度和接觸表面積，升高反應(yīng)溫度反而使氨氣揮發(fā)，反應(yīng)速率減小，
故答案為：SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃；AC；
②（NH₄）₂SO₄為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解呈酸性，離子放出為NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，
25℃時(shí)0．lmol?L^-1（NH₄）₂SO₄溶液的pH=5，則c（H⁺）=1×10^-5mol/L，
K_b≈

(1×10-5)2

2×0.1

=5×10^-10，
故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；5×10^-10；
③當(dāng)n（NaOH）：n（SO₂）=1：1時(shí)，吸收SO₂的成本最低，此時(shí)生成NaHSO₃，NaHSO₃溶液呈酸性，離子濃度大小為c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），NaHSO₃可與氫氧化鈉反應(yīng)生成Na₂SO₃，
故答案為：1：1；（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；Na₂SO₃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及氧化還原反應(yīng)、弱電解質(zhì)的電離以及鹽類的水解等知識(shí)，為高考常見題型，注意把握解答問題的角度以及相關(guān)知識(shí)的積累，難度中等．