Question

輝鉬礦（MoS₂）是一種重要的礦物．圖1是輝鉬礦多層焙燒爐的示意圖，其中1，2，3，…是爐層編號．580，600，610，…是各爐層的溫度（℃）．圖4給出了各爐層固體物料的物質的量百分含量．
已知：MoS₂焙燒生成1mol MoO₃的反應熱△H₁=-1011KJ/mol；MoO₂氧化生成1mol MoO₃的反應熱△H₂=-154KJ/mol．試回答：

（1）驗證輝鉬礦焙燒生成的氣體是SO₂而不是SO₃的方法是

 

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（2）輝鉬礦焙燒生成的氣體能使硫酸酸化的KMnO₄溶液褪色，用化學方程式表示褪色的原因

 

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（3）第6爐層存在的固體物質分別是MoS₂、MoO₃、MoO₂，則它們的物質的量之比為

 

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（4）圖2表明，中間爐層（4～6）可能存在一種“固體+固體→固體+…”的反應，請寫出該反應的熱化學反應方程式

 

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Answer 1

分析：（1）二氧化硫能使品紅褪色，加熱又恢復原色，但是三氧化硫不具有該性質；
（2）MoS₂和氧氣反應生成二氧化硫和MoO₃，二氧化硫能被高錳酸鉀氧化；
（3）依據圖象分析存在的固體物質，結合百分比計算物質的量之比；
（4）利用已知的反應信息，根據蓋斯定律計算化學反應的焓變．

解答：解：（1）二氧化硫能使品紅褪色，加熱又恢復原色，但是三氧化硫不具有該性質，根據二者性質的區別：可以收集少量氣體，將氣體通入品紅溶液中，觀察到品紅溶液褪色，加熱又恢復原色，
故答案為：收集少量氣體，將氣體通入品紅溶液中，觀察到品紅溶液褪色，加熱又恢復原色；
（2）輝鉬礦焙燒生成的氣體二氧化硫具有還原性，能使硫酸酸化的KMnO₄溶液褪色，實質是：5SO₂+2H₂O+2KMnO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄，故答案為：5SO₂+2H₂O+2KMnO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄；
（3）分析圖象可知第6層存在的固體物質分別為MoS₂、MoO₃、MoO₂，圖象分析MoS₂、MoO₃、物質的量百分比為20%，MoO₂ 的物質的量百分比為60%，則MoS₂、MoO₃、MoO₂ 的物質的量之比=1：1：3；
故答案為：1：1：3；
（4）已知：MoS₂焙燒生成1mol MoO₃的反應熱△H₁=-1011KJ/mol；MoO₂氧化生成1mol MoO₃的反應熱△H₂=-154KJ/mol．
即①MoS₂（s）+

7

2

O₂（g）=MoO₃（s）+2SO₂（g）△H=-1011KJ/mol；
②MoO₂（s）+

1

2

O₂（g）=MoO₃（s）△H=-154KJ/mol
依據蓋斯定律計算得到MoO₂（s）+6MoO₃（s）=7MoO₂（s）+2SO₂（g）△H=△H₁-7△H₂=+67KJ/mol，
故答案為：MoS₂（s）+6MoO₃（s）=7MoO₂（s）+2SO₂（g）△H=+67kJ/mol．

點評：本題考查了圖象分析，流程判斷，熱化學方程式的書寫方法，蓋斯定律的計算應用，注意知識的遷移和應用，題目難度中等．