题目内容
【题目】(1)铁及其化合物在生活、生产中有广泛的应用。请回答下列问题:
①黄铁矿(FeS2,二硫化亚铁)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O2=6SO2+Fe3O4,氧化产物为_____,若有3mol FeS2参加反应,转移__________mol电子。
②FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质I2,该反应的离子方程式为_________________。
(2)对反应NH3+O2—NO+H2O(未配平,反应条件略去)作分析,该反应中,还原剂是_______,还原产物是________,被还原的物质是_________。参加反应的氧化剂为3.2g时,反应转移的电子的物质的量为________________。
(3)对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。含氰废水中的CN-有剧毒。在微生物的作用下,CN-能够被氧气氧化成HCO,同时生成NH3,该反应的离子方程式为____________(提示:反应过程中N元素化合价不发生改变)。
【答案】SO2、Fe3O4 32 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 NH3 NO、H2O O2 0.4mol 4H2O + 2CN— + O2 = 2HCO3— + 2NH3
【解析】
(1)①氧化产物是还原剂被氧化得到产物,根据反应方程式,化合价升高的元素是Fe、S,即氧化产物是Fe3O4和SO2;FeS2中Fe的化合价由+2价→+8/3价,S由-1价→+4价,3molFeS2参加反应,转移电子物质的量3×(2/3+2×5)mol=32mol;
②生成I2,利用Fe3+的强氧化性把I-氧化成I2,本身被还原成Fe2+,离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
(2)还原剂是化合价升高的物质,根据反应方程式,还原剂为NH3;还原产物是氧化剂被还原的产物,即还原产物是NO和H2O;被还原物质的是氧化剂,即被还原物质为O2;3.2g氧化剂参与反应,转移电子物质的量为3.2×4/32mol=0.4mol;
(3)根据信息,得出CN-+O2→HCO3-+NH3,N元素化合价不发生变化,N化合价为-3价,CN-中C的化合价为+2价,HCO3-中C的化合价为+4价,O2中O的化合价降低,根据化合价升降法进行配平得出:2CN-+O2→2HCO3-+2NH3,
根据原子守恒,推出离子反应方程式为4H2O + 2CN- + O2 = 2HCO3- + 2NH3。