Question

4．回答下列问题：
（1）黄铁矿（FeS₂）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SO₂和Fe₃O₄，若有3mol FeS₂参加反应，转移电子数为32N_A．
（2）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，其原理为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺（用离子方程表示）
（3）在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO₄后，再加入足量的KNO₃溶液，可使其中的Fe²⁺全部转化成Fe³⁺，并有气体逸出，请写出相应的离子方程式3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）反应3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂中Fe元素化合价又+2→+3，化合价升高，S元素化合价由-1→+4，化合价升高，O元素化合价由0→-2，化合价降低；
（2）三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体和氢离子；
（3）硝酸根离子在酸性环境下具有强的氧化性，能够氧化二价铁离子生成三价铁离子；

解答 解：（1）反应3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂，前后各元素化合价的变化情况如下：
Fe：+2→+3，化合价升高；S：-1→+4，化合价升高；O：0→-2，化合价降低；
因此，在反应中FeS₂还原剂，O₂是氧化剂，Fe₃O₄既是氧化产物也是还原产物，SO₂既是氧化产物也是还原产物；在上述反应中共转移32个电子，有3molFeS₂参加反应，转移电子的物质的量为32mol，所以电子转移数为32N_A，
故答案为：SO₂和Fe₃O₄；32N_A；
（2）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，离子方程式：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；
故答案为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；
（3）硝酸根离子在酸性环境下具有强的氧化性，能够氧化二价铁离子生成三价铁离子，反应的离子方程式：3Fe²⁺+NO₃^-+4 H⁺=3 Fe³⁺+NO↑+2 H₂O；
故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4 H⁺=3 Fe³⁺+NO↑+2 H₂O．

点评 本题考查了氧化还原反应基本概念判断电子转移数目计算，离子方程式的书写，明确氧化还原反应规律，离子反应实质是解题关键，注意盐类水解的应用，题目难度不大．