黃鐵礦(主要成分FeS2)、黃銅礦(主要成分CuFeS2)均是自然界中的常見礦物資源。

(1)Stumm和Morgan提出黃鐵礦在空氣中氧化的四步反應如圖-1所示:

①a反應中每生成1molFeSO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為          mol。

②d反應的離子方程式為                     

(2)用細菌冶銅時,當黃銅礦中伴有黃鐵礦可明顯提高浸取速率,其原理如圖-2。

①冶煉過程中,正極周圍溶液的pH       (填“增大”、“減小”或“不變”)。

②負極產(chǎn)生單質(zhì)硫的電極反應式為                          

(3)煤炭中的硫主要以黃鐵礦形式存在,用氫氣脫除黃鐵礦中硫的相關反應(見表),其相關反應的平衡常數(shù)的對數(shù)值與溫度的關系如圖-3。

相關反應

反應熱

平衡常數(shù)K

FeS2(s) + H2(g) FeS(s) + H2S(g)

ΔH1

K1

1/2 FeS2(s) + H2(g)1/2Fe(s)+H2S(g)

ΔH2

K2

FeS(s) + H2(g)Fe(s)+H2S(g)

ΔH3

K3

①上述反應中,ΔH1       0(填“>”或“<”)。

②提高硫的脫除率可采取的措施有       (舉1例)。

③1000K時,平衡常數(shù)的對數(shù)lgK1、lgK2和lgK3之間的關系為             。


【答案】(1)①14;②FeS2 +14Fe3++8H2O15Fe2++2+16H+

(2)①增大;②CuFeS2-4eCu2++Fe2++2S

(3)①>;②升高溫度(或提高氫氣的濃度或及時除去生成的H2S);③2lgK2=lgK1+lgK3

【解析】本題考查了氧化還原反應、電化學和化學平衡的相關知識。(1)①a反應中鐵化合價沒有變化,S元素從-1價升高到+6價,1mol FeS2生成1molFeSO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2×7=14;②Fe3+發(fā)生氧化還原反應,方程式:FeS2 +14Fe3++8H2O15Fe2++2+16H+;(2)①根據(jù)電子移動方向可知,CuFeS2是負極,F(xiàn)eS2是正極,冶煉過程中,H+在正極跟O2反應生成了水,使得H+降低,導致正極周圍溶液的pH增大;②負極CuFeS2發(fā)生氧化反應生成Cu2+、Fe2+和S;(3)①根據(jù)圖象,隨著溫度升高,lgK1逐漸增大,即K1逐漸增大,平衡向右移動,因此正反應為吸熱反應;②反應1與反應3相加得到反應2×2,即FeS2(s) + 2H2(g)Fe(s)+2H2S(g),提高H2的濃度,可以提高硫的脫除率,根據(jù)①的方向可知,升高溫度可以提高硫的脫除率;根據(jù)平衡移動的因素,及時除去H2S,也可以提高硫的脫除率;③根據(jù)②的分析,K22= K1×K3,因此2lgK2=lgK1+lgK3。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:


下列表示水解的離子方程式正確的是( 。

 

A.

CH3COO+H2O⇌CH3COOH+OH

B.

NH4++H2O⇌NH4OH+H+

 

C.

S2﹣+2H2O⇌H2S+2OH

D.

HCO3+H2O⇌H3O++CO32﹣

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下列對難溶電解質(zhì)的溶解平衡的敘述,錯誤的是

A.難溶電解質(zhì)的溶解平衡是一種動態(tài)平衡

B.達到溶解平衡時,沉淀的速率和溶解的速率相等,溶液中離子的濃度保持不變

C.達到溶解平衡時,溶液中各種離子的濃度不一定相等

D.達到溶解平衡時,再加入該難溶電解質(zhì),將促進其溶解

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科目:高中化學 來源: 題型:


化學用語是學習化學的工具和基礎。下列有關化學用語的使用正確的是

A.食醋呈酸性的原因是:CH3COOH+H2OCH3COO+H3O

B.純堿溶液呈堿性的原因是:+2H2OH2CO3+2OH

C.用鐵作陽極,電解飽和食鹽水的離子方程式:Fe+2H2OFe(OH)2+H2

D.表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為:2H2(g)+O2(g)2H2O(l);H=-571.6kJ·mol-1

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科目:高中化學 來源: 題型:


部分氧化的Fe­Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g,經(jīng)如下處理:

下列說法正確的是

A.V=44.8

B.原樣品中Fe元素的質(zhì)量分數(shù)為38.89%

C.濾液A中的陽離子為Fe2+、Fe3+、H+

D.樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 g

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科目:高中化學 來源: 題型:


將0.2mol•L﹣1 HCN溶液和0.1mol•L﹣1的NaOH溶液等體積混合后,溶液顯堿性,下列關系式中正確的是

(  )

 

A.

c(HCN)<c(CN

B.

c(Na+)<(CN

 

C.

c(HCN)﹣c(CN)=c(OH

D.

c(HCN)+c(CN)=0.1mol•L﹣1

 

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科目:高中化學 來源: 題型:


常溫下,有下列四種溶液:①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液.下列有關說法正確的是( 。

 

A.

四種溶液的KW相同,由水電離的c(H+):①=③>②=④

 

B.

向等體積的四種溶液中分別加入100 mL水后,溶液的pH:③>④>②>①

 

C.

②、④溶液分別與足量鋁粉反應,生成H2的量:②最大

 

D.

將②、③兩種溶液混合后,若pH=7,消耗溶液的體積為:③>②

 

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科目:高中化學 來源: 題型:


已知室溫時,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,下列敘述錯誤的是( 。

 

A.

該溶液的pH=4

 

B.

升高溫度,溶液的pH增大

 

C.

此酸的電離平衡常數(shù)約為1×10﹣7

 

D.

由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106

 

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科目:高中化學 來源: 題型:


A、B兩種有機物組成的混合物.當其質(zhì)量一定時,無論A、B以何種比例混合,完全燃燒產(chǎn)生水的質(zhì)量均相等.一定符合條件的是( 。

①正丁烷與異丁烷 ②乙烯與丙烯 ③乙炔和苯 ④甲烷與丙炔.

 

A.

全部

B.

只有①

C.

只有①②

D.

只有①②③

 

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