专题三：化学反应原理
化学
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．以下叙述不正确的是
A．化学反应必然伴随发生能量变化
B．人体运动所消耗的能量与化学反应有关
C．在化学反应中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量
D．煤、石油、天然气是当今世界最重要的三种化石燃料
2．下列说法不正确的是
A．NaCl和SiO2晶体熔化时，克服粒子间作用力的类型不相同
B．将烧黑的铜丝伸入酒精灯火焰的焰心又变红色光亮
C．氯化亚铁溶液长期敞放于空气中会因被氧化而呈黄色
D．室温下，某溶液中由水电离出的c(H+)=10mol·L，则此溶液可能是稀硫酸
3．某科研机构研发的NO—空气燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述正确的是
A．a电极为电池负极
B．电池工作时透过质子交换膜从右向左移动
C．b电极的电极反应：
D．当外电路中通过电子时，a电极处消耗
4．某溶液由Na+、Ba2+、Al3+、AlO、CrO、CO、SO中的若干种组成。取适量该溶液进行如下实验：①加入过量盐酸有气体生成并得到无色溶液；②在①所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成并析出白色沉淀甲；③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成并产生白色沉淀乙，则原溶液中一定存在的离子是
A．Na+、AlO、CrO、CO B．Na+、AlO、CO
C．Na+、AlO、CO、SO D．Na+、Ba2+、AlO、CO
5．下列操作能达到实验目的的是
选项 实验操作 实验目的
A 将CuCl2·2H2O晶体置于坩埚中加热 制备CuCl2固体
B 向FeCl2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液 证明Fe2+ 具有还原性
C 加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，并将产生的气体通过装有碱石灰的干燥管 制取氨气并干燥
D 向装有亚硫酸钠白色固体粉末的圆底烧瓶中加入浓硫酸，用排饱和亚硫酸钠溶液的方法收集气体 制取并收集二氧化硫
A．A B．B C．C D．D
6．向FeCl3、Al2(SO4)3的混和溶液中逐滴加入Ba(OH)2(aq)，形成沉淀的情况如下图所示。沉淀的生成的pH列于下表(已知：偏铝酸钡易溶于水)。以下推断正确的是
氢氧化物 溶液pH
开始沉淀 沉淀完全
Fe(OH)3 2.3 3.4
Al(OH)3 3.3 5.2
A．OA段产生的沉淀为BaSO4和Fe(OH)3
B．据图计算原溶液中c(Cl－)=c(SO42－)
C．AB段可能发生的反应是：2SO42－+ 2Ba2+ + Al3+ +3OH－=2BaSO4↓+Al(OH)3↓
D．C点溶液呈碱性是因为AlO2－水解，离子方程式为：AlO2－+2H2O=Al(OH)3 +OH－
7．电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4，下列说法正确的是
A．阳极的电极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O
B．右侧的离子交换膜为阳离子交换膜
C．阴极区a%>b%
D．阴极产生的气体是氧气
8．25℃时，某混合溶液中c(H2A) +c(HA-) +c(A2-) =0.01 mol/L，由水电离出的c水(H+) 的对数lgc水(H+ )与、的关系如图所示。下列说法正确的是
A．Ka1(H2A) =10-8
B．Z点时溶液的pH=7
C．M点和N点溶液的组成完全相同
D．从X点到Y点发生的反应可能为：HA- +OH- =A2- +H2O
二、实验题
9．NH3及其盐都是重要的化工原料。
（1）用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3的化学方程式为 ；该反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为 。
（2）按下图装置进行NH3性质实验。
先打开旋塞1，B瓶中的现象是 ，稳定后，关闭旋塞1。再打开旋塞2，B瓶中的现象是 。
（3）写出NH4Cl溶液水解的离子方程式 。
设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
限选试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、250mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可调控温度)
①实验目的：探究 对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
②设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积)。
物理量实验序号 V(溶液)/mL NH4Cl质量/g 温度/℃ ……
1 250 X ……
2 250 ……
③按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为X，则NH4Cl水解反应的平衡转化率为 (只列出算式，忽略水自身电离的影响)。
三、有机推断题
10．已知D、M、H是常见的非金属单质，其中M是无色气体，H是有色气体，J是一种金属单质(其同族的某种元素是形成化合物种类最多的元素)，A、C是金属氧化物，C和J均是某种常见电池的电极材料，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定，B与C反应时，每生成1molH同时消耗4molB和1molC，K只知含有CO或CO2中的一种或两种。它们关系如图：
(1)写出下列物质的化学式： A______________D_______________
(2)写出下列反应的化学方程式：
②_________________________________________
⑤___________________________________
(3)由金属氧化物A和C得到其相应的金属，在冶金工业上一般可用______方法(填序号)
①热分解法 ②热还原法 ③电解法
其中从A得到其相应金属也可用铝热法，若反应中1molA参加反应，转移电子的物质的量为______________________
(4)用C、J作电极，与硫酸构成如图所示电池，正极的电极反应为______________，当反应转移1mol电子时，负极质量增加_________g。
四、工业流程题
11．铅及其化合物用途广泛，请回答下列相关问题：
(1)铅元素(82Pb)位于周期表中第_______周期，基态价电子排布式为_______。相同温度下，同浓度的Na2PbO3溶液碱性比Na2CO3溶液碱性_______(填“强”或“弱”)。
(2)工业上利用铅浮渣(主要成分是PbO2、Pb，含有少量Ag、CaO和其他不溶于硝酸的杂质)生产硫酸铅和硫化铅纳米粒子，流程如图所示：
已知：25℃时，Ksp(CaSO4)＝4.9×10 5，Ksp(PbSO4)＝1.6×10 8，Ksp(PbS)＝1.0×10 28。
①已知步骤Ⅰ有NO产生，Pb被稀硝酸氧化成Pb2＋。写出Pb参加反应的离子方程式：_______。
②步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余，浸出渣的成分除了不溶于硝酸的杂质和铅外，还主要有_______。
③步骤Ⅲ需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤硫酸铅的原因是_______。
④EDTA二钠简写成Na2H2Y，可以与Pb2＋形成稳定的配离子，其结构如图，此配离子内所含作用力除σ键外，还有_______。
⑤PbS晶胞与NaCl晶胞相同，则S2 的配位数是_______。
五、原理综合题
12．以硫铁矿（主要成分为FeS2，还有少量CuS、SiO2等杂质）为原料制备绿矾晶体（FeSO4·7H2O）的工艺流程如下：
(1)“酸浸”过程，矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4反应的离子方程式________。
(2)烟气中的SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出该反应的离子方程式________。
(3)滤液中金属阳离子的检验方法__________。
(4)FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量，理由____。（结合化学用语说明原因）
(5)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌（T．f）对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到FeSO4溶液。其过程如图所示：
已知总反应为：FeS2+14Fe3++8H2O=2SO42-+15Fe2++16H＋
①将过程I离子方程式补充完整
_____
②过程II反应的离子方程式__________。
③研究发现，用氧化亚铁硫杆菌（T．f）脱硫，温度过高脱硫效率降低（如图），可能的原因是____。
(6)绿矾晶体在空气中易被氧化。取X g样品，加水完全溶解，用酸化的amol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL。反应原理：6Fe2++Cr2O72-+14H+ =6Fe3++2Cr3++7H2O。则绿矾晶体纯度的计算式为_____。(FeSO4·7H2O摩尔质量为278 g/mol)
六、结构与性质
13．氮、磷、砷及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。
(1)基态砷原子价电子排布图不能写为，是因为该排布方式违背了___________这一原理。
(2)元素第一电离能N___________P(填“”或“”或“”，下同)，电负性P___________As。
(3)腓()可用作火箭燃料等，它的沸点远高于乙烯的原因是___________。
(4)尿素()和在酸性环境下生成、和，该反应的离子方程式为___________；离子的立体构型(即空间构型)为___________。
(5)GaAs的熔点为1238℃可作半导体材料；而的熔点为77.9℃。
①预测的晶体类型为___________。
②GaAs晶胞结构如图所示，晶胞边长为a pm。则晶胞中每个Ga原子周围有____个紧邻等距的As原子；该晶体的密度为___________(列出计算式)。
(6)亚砷酸()可以用于治疗白血病。其在溶液中存在多种微粒形态，将KOH溶液滴入亚砷酸溶液，各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如图所示。
①人体血液的pH在7.35-7.45之间，患者用药后人体中含As元素的主要微粒是___________。
②的第一电离常数___________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】A．化学反应中断裂化学键需要吸收能量，形成化学键会释放能量，任何化学反应都是断裂旧键形成新键的过程，都伴随能量的变化，故A正确；
B．人体运动所消耗的能量主要来自于葡萄糖在人体内的化学反应，故B正确；
C．放热反应反应物的总能量高于生成物的总能量，吸热反应反应物的总能量低于生成物的总能量，故C错误；
D．三大化石燃为煤、石油、天然气，故D正确；
故答案为C。
2．D
【分析】A.离子晶体熔化时破坏的为离子键,原子晶体熔化时破坏共价键；
B.氧化铜在加热的条件下被乙醇还原成铜；
C.亚铁离子具有还原性，易被氧气氧化为铁离子；
D. 酸或碱溶液抑制水电离，能够水解的盐促进水电离；
【详解】A．NaCl为离子晶体,熔化时破坏的为离子键,而SiO2晶体为原子晶体,熔化时破坏的为共价键,故正确；
B.将烧黑的铜丝伸入酒精灯火焰的焰心又变红色光亮，原因是变黑的氧化铜在加热的条件下被乙醇还原成铜，正确；
C.亚铁离子具有还原性，氯化亚铁溶液长期敞放于空气中会因被氧化生成铁离子，含有铁离子的溶液呈黄色，正确；
D. 室温下，水电离出的c(H+)=10-7 mol·L 1，某溶液中由水电离出的c(H+)=10 6 mol·L 1，促进了水的电离，可能是水解的盐溶液，不可能是酸或碱溶液，错误；
综上所述，本题正确选项D。
3．C
【分析】NO—空气燃料电池的工作原理如图所示，氧气发生还原反应，故a为正极、b为负极；
【详解】A．由分析可知，a电极为电池正极，A错误；
B．原电池中氢离子向正极移动，故电池工作时透过质子交换膜从左向右移动，B错误；
C．b电极上NO失去电子发生氧化反应生成硝酸，电极反应：，C正确；
D．没有标况，不能计算氧气的体积，D错误；
故选C。
4．B
【详解】①加入过量盐酸有气体生成并得到无色溶液，该气体应该是CO2，一定含有CO，则就一定没有Ba2+、Al3+，根据溶液的电中性可知，一定有Na+；溶液是无色的，所以没有CrO。②在①所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成并析出白色沉淀甲，则该气体是氨气，沉淀甲只能是氢氧化铝，说明原溶液中含有AlO。③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成并产生白色沉淀乙，由于碳酸氢铵是过量的，所以一定生成气体氨气和白色沉淀碳酸钡，不能确定有无SO，因此原溶液中一定存在的离子有Na+、AlO、CO，故选B。
【点睛】本题的易错点为C，要注意碳酸氢铵是过量的，因此③中的沉淀一定有碳酸钡，可能有硫酸钡。
5．C
【详解】A．氯化铜水解CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl是可逆反应，当加热的时候水解反应正向移动，加热使得HCl挥发，反应移动加剧，最后氢氧化铜沉淀不稳定，分解变成 氧化铜，故A项错误；
B．酸性高锰酸钾不仅可以氧化亚铁离子，还可以氧化氯离子，不能证明亚铁有还原性，故B项错误；
C．Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，生成的产物中杂质只有水，通过装有碱石灰的干燥管，可以出去水，故C项正确；
D．二氧化硫会与亚硫酸钠溶液反应生成亚硫酸氢钠，不会收集到二氧化硫，故D项错误。
故答案选C。
6．B
【分析】Al2（SO4）3和FeCl3的混合溶液与Ba（OH）2溶液反应的实质是Fe3+，Al3+与OH-、Ba2+与SO42-之间的离子反应，如下：Ba2++SO42-═BaSO4↓，Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++3OH-═Al（OH）3↓，Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，假设1molAl2（SO4）3中SO42-完全被沉淀所需Ba（OH）2量为3mol，提供6molOH-，图表分析铁离子先沉淀，由图象分析，OA段为加入3molBa（OH）2，发生反应Ba2++SO42-═BaSO4↓，得到3molBaSO4沉淀，C点为氢氧化铝溶解后的沉淀物质的量为氢氧化铁和硫酸钡沉淀共4mol，所以氢氧化铁沉淀为1mol，氢氧化铝沉淀为2mol；分析判断OA段沉淀3mol钡离子，1mol铁离子和1mol铝离子；AB段为沉淀1mol铝离子；BC段为溶解氢氧化铝消耗氢氧化钡1mol。
【详解】A、根据上述分析，OA段沉淀3mol钡离子，1mol铁离子和1mol铝离子，故A错误；
B、图象分析FeCl3、Al2（SO4）3的混和溶液中含FeCl3为1mol，含Al2（SO4）3 为1mol，c（Cl-）=c（SO42-），故B正确；
C、AB段可能发生的反应是Al3++3OH-=Al（OH）3↓，故C错误；
D、C点溶液呈碱性的原因是AlO2-水解，其离子方程式为AlO2- + 2H2O Al（OH）3 + OH一，故D错误；
综上所述，本题应选B。
7．A
【详解】A．由图所示，Fe为阳极，故发生氧化反应生成FeO42-，电极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O，A正确；
B．阳极反应消耗阴离子氢氧根离子，向右侧阳极移动，故右侧交换膜为能使阴离子通过的阴离子交换膜，B错误；
C．阴极区水被电解产生H2和OH-，故产出的NaOH浓度变大，a%
故选A。
8．C
【分析】横坐标为离子比值的对数，纵坐标为由水电离出的氢离子的对数，当纵坐标为-5时，由水电离出的氢离子浓度为10-5，说明溶液中离子的水解程度大于电离程度，促进水的电离，溶液的pH为9，溶液中氢离子的浓度为10-9，此时横坐标数值分别为1和3，结合电离常数表达式可知，，左侧曲线代表，右侧曲线代表，由此解答该题。
【详解】A．由上述分析可知，，A错误；
B．Z点时=3，即=1000，溶液中主要存在A2-，溶液显碱性pH不为7，B错误；
C．M点和N点分别表示同一溶液中和，溶液组成完全相同，C正确；
D．X点表示水的电离程度达到最大，则X溶液为正盐溶液，HA-和H2A皆有A2-水解而来，X点到Y点表示继续加碱，抑制A2-的水解，而非发生选项所示反应，D错误；
故选C。
【点睛】本题实质上可看做向H2A溶液中加碱至过量过程中水的电离程度及含A离子的变化情况，随着碱的量的增多，水的电离程度先增大后减小，在酸碱恰好完全反应时，溶液中只存在盐的水解促进水的电离，水的电离程度最大，再加碱则抑制盐水解，也抑制水的电离。
9．（18分）
（1）2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；（2分） BDE（3分）
（2）产生白色的烟（2分）
烧杯中的石蕊溶液会倒吸入B瓶，且溶液变为红色。（2分）
（3）NH4+ + H2O NH3·H2O + H+（2分）
①温度（2分）
②（每空0.5分，共3分）（其它答案合理也给分）
物理量实验序号 V(溶液)/mL NH4Cl质量(g) 温度（℃） pH ……
1 m T1 ……
2 m T2 Y ……
③(10-X×0.25×53.5)/m（2分）
【详解】试题分析：
（1）实验室制备氨气的反应原理：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；可利用装置BDE依次进行发生、收集及尾气处理。
（2）NH3遇HCl气体看到白烟，原因生成了NH4Cl；会发生倒吸现象，溶液变红色，原因NH4Cl溶液因水解显酸性。
（3）NH4+的水解反应式为：NH4+ + H2O NH3·H2O + H+
①结合影响水解的因素及实验器材，可探究温度对水解的影响
②探究温度对水解平衡影响时，要保证其它因素是相同的，也就是溶液是等体积、等浓度（也就是溶质质量相等）的条件下，改变温度，测定不同温度条件下的溶液pH，就可以对结果进行分析，如：
物理量实验序号 V(溶液)/mL NH4Cl质量(g) 温度（℃） pH ……
1 m T1 ……
2 m T2 Y ……
考点：考查化学实验的设计与评价
10． Fe3O4 C PbO2+4HCl(浓)PbCl2+ Cl2↑+2H2O 2HClO2HCl+O2↑ ② 8mol PbO2+2e－+4H++SO42－==PbSO4+2H2O 48
【分析】H是有色气体判断为Cl2，J是一种金属单质(其同族的某种元素是形成化合物种类最多的元素)推断为Pb，J+H=I，可以判断I为PbCl2，A、C是金属氧化物，C和J均是某种常见电池的电极材料，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定，C为PbO2，K只知含有CO 或CO2中的一种或两种，结合C+D=J+K 可知此反应为是碳和PbO2的反应，判断为D为C；F+G=红褐色液体证明生成的是氢氧化铁胶体，E+H=F，A+B=E+F+G 推断E为FeCl2；F为FeCl3；G为H2O；B为HCl；A为Fe3O4；依据G+H=B+L可知，L为HClO，M为O2；判断反应PbO2+4HCl=2H2O+Cl2↑+PbCl2；依据判断出的物质分析判断回答问题。
【详解】由分析推断出的物质为：A、Fe3O4 ；B、HCl；C、PbO2 ；D、C；E、FeCl2；F、FeCl3；G、H2O；H、Cl2；L、HClO；J、Pb；K、CO、CO2；I、PbCl2；M、O2；
(1)A物质的化学式为：Fe3O4；D的化学式为C；
(2)②是B与C反应时，每生成1molH同时消耗4molB和1molC，化学方程式为：PbO2+4HCl(浓)PbCl2+ Cl2↑+2H2O；⑤是次氯酸见光分解的反应，化学方程式为：2HClO 2HCl+O2↑；
(3)由金属氧化物A为Fe3O4和C为PbO2 得到其相应的金属为Fe、Pb，依据金属活动顺序表中 金属冶炼的方法分析判断，在冶金工业上一般可用热还原法：故选②；其中从A得到其相应金属也可用铝热法，发生的反应为3Fe3O4+8Al 9Fe+4Al2O3；若反应中1molA参加反应，转移电子的物质的量为8mol；
(4)用C、J作电极，与硫酸构成如图所示电池是铅蓄电池，正极为PbO2；电极反应为：PbO2+2e-+4H++SO42-═PbSO4+2H2O；负极为Pb；电极反应为：Pb+SO42--2e-=PbSO4； 当反应转移1mol电子时，反应0.5molPb质量=0.5mol×207.2g/mol=103.6g，生成0.5molPbSO4质量=0.5mol×303.2g/mol=151.6g；负极质量增加=151.6g-103.6g=48g。
11． 六 6s26p2 强 3Pb＋8H＋＋2＝3Pb2＋＋2NO↑＋4H2O Ag(或银) 洗去硫酸钙 π键 6
【分析】(2)工业上利用铅浮渣(主要成分是PbO2、Pb，含有少量Ag、CaO和其他不溶于硝酸的杂质)生产硫酸铅和硫化铅纳米粒子，先加入15%硝酸，因Ag能与硝酸反应，为提高产品纯度和简化除杂流程，通过控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余，避免Ag发生反应，充分反应后溶液溶质主要为Pb(NO3)2、Ca(NO3)2，浸出渣为Ag、Pb、不溶于硝酸的杂质，再向浸出液中加入40%硫酸充分反应后并过滤，滤渣主要成分为CaSO4、PbSO4，再将沉淀洗涤除去CaSO4，向PbSO4中加入饱和醋酸钠溶液发生复分解反应生成弱电解质醋酸铅，经过分离提纯后将醋酸铅溶于水得到醋酸铅溶液，向醋酸铅溶液中加入Na2H2Y溶液形成配合物溶液，向溶液中加入H2S发生复分解反应生成PbS纳米粒子。
【详解】(1)第五周期0族元素序号为54，第六周期0族元素序号为86，因此82号元素位于第六周期；86－82＝4，因此Pb位于IVA族，其基态价电子排布式为6s26p2；Pb与C位于同一主族，同主族元素从上至下非金属性逐渐减弱，其最高价氧化物水化物酸性逐渐减弱，因此酸性：H2CO3＞H2PbO3，根据越弱越水解可知，同浓度Na2PbO3水解程度大于Na2CO3，所以同浓度的Na2PbO3溶液碱性比Na2CO3溶液碱性强，故答案为：六；6s26p2；强；
(2)①Pb与硝酸的反应类似于Cu，反应中有NO生成，根据氧化还原反应化合价升降守恒、电荷守恒可知离子反应方程式为3Pb＋8H＋＋2＝3Pb2＋＋2NO↑＋4H2O；
②铅浮渣中含有Ag，Ag也会和硝酸反应，控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余，可防止Ag被溶解进入溶液(或使Ag留在浸出渣中)，因此浸出渣的成分除了不溶于硝酸的杂质和铅外，还主要有Ag；
③CaSO4、PbSO4均微溶与水，在溶液中均存在溶解平衡，由溶度积数值可知，PbSO4更难溶，用Pb(NO3)2溶液多次洗涤硫酸铅促进PbSO4生成以及CaSO4溶解，故答案为：洗去硫酸钙；
④中存在单键、双键、配位键，单键、双键、配位键中均存在σ键，双键中还存在π键，故答案为：π键；
⑤PbS晶胞与NaCl晶胞相同，NaCl晶胞如图()，则Pb2＋位于顶点和面心，S2－位于棱边，与S2－等距且最近的Pb2＋数为6，所以S2 的配位数是6。
12． Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O SO2 +2NH3·H2O=2NH4++SO32- + H2O 取滤液少许于试管中，滴加K3［Fe(CN)6］(铁氰化钾)溶液，有蓝色沉淀产生，证明滤液中含有Fe2+ Fe2++2H2OFe(OH)2 +2H+，H+过量抑制Fe2+的水解 8Fe3+ +S2O32-+5H2O=2SO42-+8Fe2++10H+ 升高温度，蛋白质变性，细菌失去催化能力
【分析】硫铁矿的主要成分为FeS2，在煅烧时FeS2反应产生Fe2O3，矿渣用硫酸处理，Fe2O3与硫酸反应产生硫酸铁和水，而CuS、SiO2等杂质不能与酸反应，向反应后的溶液中加入还原铁粉，硫酸铁反应转化为硫酸亚铁，然后过滤，将滤液蒸发浓缩冷却结晶可得绿矾；根据氧化还原反应中电子守恒、电荷守恒及原子守恒，结合题目已知信息书写相应的离子方程式；根据反应过程中的电子守恒，利用反应方程式中物质之间关系式先计算出Fe2+的物质的量，再根据物质含量计算方法得到绿矾晶体纯度的计算式。据此解答。
【详解】(1)“酸浸”过程，矿渣中的碱性氧化物Fe2O3与稀H2SO4反应产生硫酸铁和水，反应的离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
(2)在煅烧时硫铁矿中的S元素转化为烟气中的SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，SO2与氨水反应产生亚硫酸铵和水，该反应的离子方程式为SO2 +2NH3·H2O=2NH4++SO32- + H2O；
(3)滤液中金属阳离子是Fe2+，检验Fe2+的方法是取滤液少许于试管中，滴加K3Fe(CN)6］(铁氰化钾)溶液，若有蓝色沉淀产生，证明滤液中含有Fe2+；
(4)在由FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量，这是由于FeSO4是强酸弱碱盐，在溶液中Fe2+发生水解反应：Fe2++2H2OFe(OH)2 +2H+，向溶液中加入过量的H+，c(H+)增大，水解平衡逆向移动，从而可抑制Fe2+的水解；
(5)①FeS2与Fe3+及水发生反应产生Fe2+、S2O32-、H+，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应的离子方程式：FeS2+6Fe3++3H2O=7Fe2++S2O32-+6H+；
②由于总反应为：FeS2+14Fe3++8H2O=2SO42-+15Fe2++16H＋，所以过程II反应的离子方程式为：8Fe3+ +S2O32-+5H2O=2SO42-+8Fe2++10H+；
③研究发现，用氧化亚铁硫杆菌（T．f）脱硫，温度过高脱硫效率降低，这是由于氧化亚铁硫杆菌主要是由蛋白质构成，升高温度，蛋白质发生变性，使氧化亚铁硫杆菌失去催化能力。
(6)K2Cr2O7溶液会将FeSO4氧化为硫酸铁，K2Cr2O7被还原为硫酸铬，反应6Fe2++Cr2O72-+14H+ =6Fe3++2Cr3++7H2O。根据反应方程式可n(FeSO4)=6n(K2Cr2O7)=6ab×10-3mol，由于FeSO4·7H2O摩尔质量为278 g/mol，则绿矾晶体纯度的计算式为。
【点睛】本题以硫铁矿为原料制备绿矾晶体的工艺流程为原料，考查了离子方程式的书写、盐的水解、离子的检验、物质含量的测定等知识。综合考查了元素化合物及化学反应基本原理。
13． 洪特规则 ＞ ＞ 腓分子间存在氢键，乙烯分子间无氢键 V形 分子晶体 4
【详解】(1)电子在能量相同的轨道（即等价轨道）上排布时，总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向同向，该排布方式违背了洪特规则；
(2)同一主族从上到下，第一电离能逐渐减小，所以第一电离能N＞P；同一主族从上到下，电负性逐渐减弱，所以电负性P＞As；
(3)N元素电负性较大，所以腓分子间存在氢键，乙烯分子间无氢键，导致腓的沸点高于乙烯；
(4)尿素()和在酸性环境下生成、和，离子方程式为：；中孤电子对数为，价层电子对数为，故离子的立体构型(即空间构型)为V形；
(5)①的熔点为77.9℃，熔点较低，应为分子晶体；
②由晶胞结构可知，每个Ga原子周围有4个紧邻等距的As原子；晶胞中含有As原子的个数为4，含有Ga原子的个数为，晶胞体积为，则晶胞密度为；
(6)①由图可知，pH在7.35-7.45之间时，As元素以形式存在，所以患者用药后人体中含As元素的主要微粒是；
②，，由图可知，时，，此时。
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