Question

（2012?潍坊一模）黄铁矿（Fe₂S，其中S为-1价）是工业生产硫酸的重要原料．FeS₂在高温下与氧气反应：3FeS₂+8O₂

高温  .

6SO₂+Fe₃O₄
（1）若有标准状况22.4L O₂参加反应，转移电子的物质的量为

4mol

．
（2）已知1g的二氧化硫催化氧化生成气态三氧化硫，放出热量1.536kJ，请写出该反应的热化学方程式：

2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol

．
（3）某科研单位利用原电池原理，用SO₂和O₂来制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．请问：B极的电极反应式为

SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺

；溶液中H⁺的移动方向由

B

极到

A

极；电池总反应式为

2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄

．

Answer 1

分析：（1）根据氧气和转移电子之间的关系式计算；
（2）根据1g二氧化硫被氧化生成三氧化硫放出的热量计算2mol二氧化硫被氧化放出的热量，再根据热化学反应方程式的书写规则书写；
（3）本题为SO₂与O₂反应生成SO₃，SO₃再与水化合生成硫酸，根据硫酸的出口判断正负极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动．

解答：解：（1）设转移电子的物质的量是x，
3FeS₂+8O₂

高温  .

6SO₂+Fe₃O₄ 转移电子
   （8×22.4）L          32mol
    22.4L                 x
x=

32mol×22.4L

(8×22.4)L

=4mol，
答：转移电子的物质的量是4mol；
（2）1g二氧化硫被氧化生成三氧化硫放出热量1.536kJ，则2mol二氧化硫被氧化生成三氧化硫放出热量

2mol×1.536kJ

1 64 mol

=196.6kJ，所以其热化学反应方程式为：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol，
故答案为：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol；
（3）该原电池中，负极上失电子被氧化，所以负极上投放的气体是二氧化硫，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，正极上投放的气体是氧气，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，根据硫酸和水的出口方向知，B极是负极，A极是正极，所以B极上的电极反应式为：SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺，原电池放电时，氢离子由负极B移向正极A，所以其电池反应式为：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，
故答案为：SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺；B；A；2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄．

点评：本题考查物质的量的有关计算、热化学反应方程式的书写、原电池原理，注意原电池放电时，电解质溶液中阴阳离子的移动方向，为易错点．