Ⅰ.煤炭中的硫以FeS
2的形式存在,在有水和空氣及脫硫微生物存在的條件下發(fā)生氧化還原反應,有關(guān)反應的離子方程式依次為
①2FeS
2+7O
2+2H
2O
4H
++2Fe
2++4
;
②
4
4
Fe
2++
1
1
O
2+
4
4
H
+ 4
4
Fe
3++
2H2O
2H2O
;
③FeS
2+2Fe
3+3Fe
2++2S;
④2S
2+3O
2+2H
2O
+4H
++2
。
已知:FeS
2中的硫元素為-1價。
回答下列問題:
(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律,將上述②的離子方程式配平并補充完整。
(2)反應③中的還原劑是
FeS2
FeS2
。
(3)觀察上述反應,硫元素最終轉(zhuǎn)化為
FeSO4、H2SO4
FeSO4、H2SO4
從煤炭中分離出來。
(4)硫鐵礦是工業(yè)上制硫酸的主要原料。硫鐵礦氧化培燒的化學反應為3FeS
2+8O
2Fe
3O
4+6SO
2、4FeS
2+11O
22Fe
2O
3+8SO
2。若48molFeS
2完全反應耗用氧氣2934.4L(標準狀況),則反應產(chǎn)物中Fe
3O
4與Fe
2O
3的物質(zhì)的量之比為
2:9
2:9
。
Ⅱ.高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法。
(5)高爐煉鐵的尾氣中通常含有較多的SO
2氣體。為減少污染,分離并回收氣體,工業(yè)上用堿性工業(yè)廢渣吸收SO
2氣體,脫硫效率、尾氣中SO
2的質(zhì)量濃度和溫度的關(guān)系如圖所示。依據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析,脫硫合適的溫度是
30
30
℃;選擇合適的質(zhì)量濃度,經(jīng)測定40min內(nèi)共處理10m
3廢氣,則40min內(nèi)平均脫硫速率為
725
725
mg?min
-1。
Ⅲ.(6)工業(yè)上用黃銅礦(CuFeS
2)冶煉銅,副產(chǎn)品中也有SO
2,冶煉銅的化學反應為8CuFeS
2+21O
28Cu+4FeO+2Fe
3O
4+16SO
2。當CuFeS
2中Fe的化合價為+2價,反應中被還原的元素是
Cu、O
Cu、O
(填元素符號)。當生成0.8mol銅時,該反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是
10NA
10NA
。