硫及其化合物在自然界中廣泛存在，運用相關(guān)原理回答下列問題：
（1）如圖表示一定溫度下，向體積為10L的密閉容器中充入1molO₂和一定量的SO₂后，SO₂和SO₃（g）的濃度隨時間變化的情況．
①該溫度下，從反應(yīng)開始至平衡時氧氣的平均反應(yīng)速率是；
②該溫度下，反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的平衡常數(shù)為．
（2）以黃銅礦（主要成分CuFeS₂）為原料，經(jīng)焙燒、熔煉等使鐵元素及其他有關(guān)雜進入爐渣，將銅元素還原為銅．發(fā)生的主要反應(yīng)為：
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“焙燒”時，通入少量空氣使黃銅礦部分脫硫生成焙砂（主要成分是Cu₂S和FeS，其物質(zhì)的量比為1：2）和SO₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：．
②在熔煉中，Cu₂S與等物質(zhì)的量的O₂反應(yīng)生成Cu的熱化學(xué)方程式為：．
（3）用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實際意義，將硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蚧�物是電解法處理硫化氫廢氣的一個重要內(nèi)容．如圖，是電解產(chǎn)生多硫化物的實驗裝置：
①已知陽極的反應(yīng)為：（x+1）S^2-═S_xS^2-+2xe^-，則陰極的電極反應(yīng)式是：．當反應(yīng)轉(zhuǎn)移xmol電子時，產(chǎn)生的氣體體積為（標準狀況下）．
②將Na₂S?9H₂O溶于水中配制硫化物溶液時，通常是在氮氣氣氛下溶解．其原因是（用離子反應(yīng)方程式表示）：．

鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．研究鐵及其化合物的應(yīng)用意義重大．

I．水體的凈化和污水的處理與鐵及其化合物密切相關(guān)．

（1）自來水廠常用高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）改善水質(zhì)．簡述高鐵酸鈉用于殺菌消毒同時又起到凈水作用的原理　                                                        　．

（2）堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO₄]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血．工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

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

 

回答下列問題：

①寫出反應(yīng)I中主要發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式　                        　．

②加入少量NaHCO₃的目的是調(diào)節(jié)溶液pH，應(yīng)控制pH的范圍為　             　．

③在實際生產(chǎn)中，反應(yīng)II常同時通入O₂以減少NaNO₂的用量，若通入5.6L O₂（標準狀況），則相當于節(jié)約NaNO₂的質(zhì)量為　     　g．

④堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的[Fe（OH）]²⁺離子，可部分水解生成[Fe₂（OH）₄]²⁺聚合離子．該水解反應(yīng)的離子方程式為　                                      　．

II鐵的化合物也是制備高能鋰電池的重要原料．已知磷酸亞鐵鋰電池總反應(yīng)為：FePO₄+LiLiFePO₄，電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li⁺．試寫出該電池充電時的陽極反應(yīng)式　                                                     　．

 

鐵及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。某實驗小組設(shè)計了如下實驗探究

某些含鐵化合物的制備、組成、性質(zhì)等。請按要求回答下列問題：

（1）鐵的氯化物的制備與組成：在實驗室中，F(xiàn)eCl₂可用________和鹽酸反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl₃可用鐵粉和

________反應(yīng)制備。現(xiàn)有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物樣品，測得n(Fe)∶n（Cl）=1∶2.2，則該樣

品中FeCl₂和FeC1₃物質(zhì)的量之比為__________。

（2）水處理劑和高容量電池材料――高鐵酸鉀（K₂F_eO₄）的制備與應(yīng)用：

FeC1₃與KClO在強堿性條件下反應(yīng)可制取K₂FeO₄，其反應(yīng)的離子方程式為

________________________________________________________________________；

與MnO₂－Zn電池類似，K₂FeO₄－Zn也可以組成堿性電池，其正極電極反應(yīng)式為

________________________________________________________________________。

（3）光敏材料三草酸合鐵酸鉀晶體（K₃[Fe(C₂O₄)₃］·xH₂O）中鐵元素含量的測定：

步驟一：稱量10.00 g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250 mL溶液。

步驟二：取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中，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。同時MnO被還原成Mn²⁺。向反應(yīng)后的溶液中加入適量鋅粉，至黃色剛好消失，所得溶液收集到錐形瓶中，此時溶液仍呈酸性。

步驟三：用0.0200 mol/L KMnO₄溶液滴定步驟二所得溶液至終點，消耗KMnO₄溶液20.02 mL，滴定中MnO還原成Mn²⁺。

重復(fù)步驟二、三操作，步驟三消耗0.0200 mol/L KMnO₄溶液19.98 mL。

①步驟一中除量筒、玻璃棒、燒杯外，還需要的玻璃儀器有____________________；步驟三滴定過程中盛裝KMn₄溶液的儀器名稱為___________；滴入最后一滴溶液時，錐形瓶中溶液變?yōu)開________色，靜置半分鐘溶液顏色不再變化，確認為滴定終點。

②步驟二加入鋅粉的目的是_______________________________；

寫出鋅參與反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________。

③實驗測得該晶體中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為____________。在步驟二中，若加入的KMnO₄溶液的量不足，則測得的鐵元素含量____________。（填“偏低”“偏高”或“無影響”）

 

硼及其化合物在耐髙溫合金工業(yè)、催化劑制造、髙能燃料等方面應(yīng)用廣泛。

（1）氮化硼是一種耐高溫材料，巳知相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)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反應(yīng)B₂H₆(g)+2NH₃(g)=2BN(s) +6H₂(g)   ΔH =                   (用含a、b、c 的代數(shù)式表示)kJ ·mol^-1。

②B₂H₆是一種髙能燃料，寫出其與Cl₂反應(yīng)生成兩種氯化物的化學(xué)方程式：                        。

（2）硼的一些化合物的獨特性質(zhì)日益受到人們的關(guān)注。

①最近美國化學(xué)家杰西·薩巴蒂尼發(fā)現(xiàn)由碳化硼制作的綠色焰火比傳統(tǒng)焰火（硝酸鋇）更安全，碳化硼中硼的質(zhì)量分數(shù)為78. 6%，則碳化硼的化學(xué)式為                                。

②近年來人們將LiBH₄和LiNH₂球磨化合可形成新的化合物 Li₃BN₂H₈和Li₄BN₃ H₁₀，Li₃BN₂H₈球磨是按物質(zhì)的量之比n(LiNH₂) : n(LiBH₄) = 2 : 1加熱球磨形成的，反應(yīng)過程中的X衍射圖譜如圖所示。

Li₃BN₂H₈在大于250℃時分解的化學(xué)方程式為                                         ，Li₃BN₂H₈與Li₄BN₃H₁₀ 的物質(zhì)的量相同時，充分分解，放出等量的H₂，Li₄BN₃ H₁₀分解時還會產(chǎn)生固體Li₂NH和另一種氣體，該氣體是       。

（3）直接硼氫化物燃料電池的原理如圖，負極的電極反應(yīng)式為                                。電池總反應(yīng)的離子方程式為                                                。

 

硫及其化合物在自然界中廣泛存在，運用相關(guān)

原理回答下列問題：

（1）如圖表示一定溫度下，向體積為10L的密閉容器中充入1molO₂和一定量的SO₂后，SO₂和SO₃(g)的濃度隨時間變化的情況。

①該溫度下，從反應(yīng)開始至平衡時氧氣的平均反應(yīng)速率是       ；

②該溫度下，反應(yīng)2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)的平衡常數(shù)為               。

（2）以黃銅礦（主要成分CuFeS₂）為原料，經(jīng)焙燒、熔煉等使鐵元素及其他有關(guān)雜質(zhì)進入爐渣，將銅元素還原為銅。發(fā)生的主要反應(yīng)為：

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“焙燒”時，通入少量空氣使黃銅礦部分脫硫生成焙砂（主要成分是Cu₂S和FeS，其物質(zhì)的量比為1:2）和SO₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：               。

②在熔煉中，Cu₂S與等物質(zhì)的量的O₂反應(yīng)生成Cu的熱化學(xué)方程式為：       。

（3）用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實際意義，將硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蚧�物是電解法處理硫化氫廢氣的一個重要內(nèi)容。

如圖，是電解產(chǎn)生多硫化物的實驗裝置：

①已知陽極的反應(yīng)為：(x+1)S^2－=S_xS^2－+2xe^－，則陰極的電極反應(yīng)式是：                   。

當反應(yīng)轉(zhuǎn)移xmol電子時，產(chǎn)生的氣體體積為         （標準狀況下）。

②將Na₂S·9H₂O溶于水中配制硫化物溶液時，通常是在氮氣氣氛下溶解。其原因是（用離子反應(yīng)方程式表示）：              。