Question

(8分)煤炭中以FeS₂形式存在的硫，在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应，有关反应的离子方程式依次为：
①2FeS₂＋7O₂＋2H₂O  4H^＋＋2Fe^2＋＋________；
②4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋4Fe^3＋＋____________；
③FeS₂＋2Fe^3＋3Fe^2＋＋2S；
④2S＋3O₂＋2H₂O4H^＋＋2SO₄^2—。
已知：FeS₂中的铁元素为＋2价。
回答下列问题：
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律，将上述①②离子方程式补充完整。
(2)反应③的还原剂是________________。
(3)观察上述反应，FeS₂最终转化为____________从煤炭中分离出来。

Answer 1

(1)①4SO₄^2-    ②2H₂O   (2)FeS₂   (3)Fe²⁺和SO₄^2-或FeSO₄和H₂SO₄

（1）在反应①中，由于7mol氧气在反应中得到28mol电子，所以1mol还原剂FeS₂失去14mol。FeS₂中的铁元素为＋2价，则在反应中铁元素的化合价没有发生变化。S元素的化合价是－1，所以S的氧化产物的价态是＋6价，因此另外一种产物是SO₄^2-，系数是4；反应②中4molFe^2＋失去4mol电子，所以氧气的还原产物中价态是－1价的，则质量守恒控制，另一种生成物是水，系数是2。
（2）反应③中S元素的化合价从－1价升高到0价，失去电子，被氧化，所以FeS₂是还原剂。
（3）根据最终的生成物可知，FeS₂中铁元素最终生成Fe²⁺，而S元素最终生成SO₄^2-。