Question

【題目】黃鐵礦（主要成分FeS2）、黃銅礦(主要成分CuFeS2)均是自然界中的常見(jiàn)礦物資源。

（1）Stumm和Morgan提出黃鐵礦在空氣中氧化的四步反應(yīng)如題20圖-1所示：

① a反應(yīng)中每生成1molFeSO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為___mol。

② d反應(yīng)的離子方程式為_______________。

（2）用細(xì)菌冶銅時(shí)，當(dāng)黃銅礦中伴有黃鐵礦可明顯提高浸取速率，其原理如題20圖-2

①冶煉過(guò)程中，正極周圍溶液的pH___（選填：“增大”、“減小”或“不變”）

②負(fù)極產(chǎn)生單質(zhì)硫的電極反應(yīng)式為___。

這里，否則就錯(cuò)了�。￠喓髣h除！

（3）煤炭中的硫主要以黃鐵礦形式存在，用氫氣脫除黃鐵礦中硫的相關(guān)反應(yīng)（見(jiàn)下表），其相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值與溫度的關(guān)系如題20圖－3。

相關(guān)反應(yīng)	反應(yīng)熱	平衡常數(shù)K
FeS2(s) + H2(g)FeS(s) + H2S(g)	ΔH1	K1
1/2 FeS2(s) + H2(g)1/2Fe(s)+H2S(g)	ΔH2	K2
FeS(s) + H2(g)Fe(s)+H2S(g)	ΔH3	K3

①上述反應(yīng)中，ΔH1___0（選填：“＞”或“＜”）。

②提高硫的脫除率可采取的措施有___（舉1例）。

③1000K時(shí)，平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)lgK1、lgK2和lgK3之間的關(guān)系為___。

Answer 1

【答案】14 FeS2+14Fe3++8H2O＝15Fe2++2SO42－+16H+ 增大 CuFeS2-4e－＝Cu2++Fe2++2S ＞ 升高溫度（或提高氫氣的濃度或及時(shí)除去生成的H2S） 2lgK2＝lgK1+lgK3

【解析】

（1）① a反應(yīng)中S有-1價(jià)升高到+6價(jià)，根據(jù)FeS2 ~ FeSO4，S的化合價(jià)共升高2×（6+1）=14，即生成1molFeSO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為14mol；②d反應(yīng)中反應(yīng)物是FeS2和Fe3+，生成物是Fe2+和SO42－；

（2）①根據(jù)電子移動(dòng)飛方向可知，CuFeS2是負(fù)極，FeS2是正極，冶煉過(guò)程中，H+在正極跟O2反應(yīng)生成了水，使得H+降低，導(dǎo)致正極周圍溶液的pH增大；②負(fù)極CuFeS2發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+、Fe2+和S；