Question

13．鐵及其化合物在生活、生產中有廣泛應用．請回答下列問題．
（1）黃鐵礦（FeS₂）是生產硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料．其中一個反應為3FeS₂+8O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄，當4mol O₂參加反應，轉移16mol電子．
（2）鐵粉與水蒸氣也可以制得Fe₃O₄，其化學方程式為3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（3）當制得等質量的Fe₃O₄時，由FeS₂反應得到SO₂與消耗的水蒸氣的物質的量之比是3：2．
（4）Fe₃O₄可以用CO還原，寫出該反應的化學方程式：Fe₃O₄+4CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．

Answer 1

分析 （1）3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂中Fe元素化合價又+2→+3，化合價升高，S元素化合價由-1→+4，化合價升高，O元素化合價由0→-2，化合價降低，反應消耗1mol氧氣轉移4mol電子；
（2）鐵粉與水蒸氣高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣；
（3）設都制備1mol四氧化三鐵，依據3FeS₂+8O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄，和3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
計算由FeS₂反應得到SO₂與消耗的水蒸氣的物質的量之比；
（4）四氧化三鐵與一氧化碳反應生成鐵與二氧化碳．

解答 解：（1）3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂中Fe元素化合價又+2→+3，化合價升高，S元素化合價由-1→+4，化合價升高，O元素化合價由0→-2，化合價降低，依據反應可知：1mol氧氣參加反應轉移4mol電子，則4mol O₂參加反應轉移電子的物質的量為16mol；
故答案為：16；
（2）鐵粉與水蒸氣高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，化學方程式：3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
故答案為：3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（3）設都制備1mol四氧化三鐵，依據3FeS₂+8O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄，可知生成6mol二氧化硫；
依據方程式：3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，可知生成1mol四氧化三鐵，消耗水分子4mol；
所以當制得等質量的Fe₃O₄時，由FeS₂反應得到SO₂與消耗的水蒸氣的物質的量之比是6：4=3：2；
故答案為：3：2；
（4）四氧化三鐵與一氧化碳反應生成鐵與二氧化碳，化學方程式：Fe₃O₄+4CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂；
故答案為：Fe₃O₄+4CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂；

點評 本題考查了化學方程式的書寫，氧化還原反應轉移電子數目的計算，明確物質的性質及發(fā)生的反應是解題關鍵，題目難度中等．