Question

10．煉鐵原料硫鐵礦的主要成分是FeS₂（S的化合價是-1價），它與稀硝酸反應(yīng)的化學方程式為2FeS₂+10HNO₃═Fe₂（SO₄）₃+10NO↑+H₂SO₄+4H₂O，請回答下列問題：
（1）寫出上述反應(yīng)的離子方程式：2FeS₂+8H⁺+10NO₃^-═2Fe³⁺+4SO₄^2-+10NO↑+4H₂O．
（2）反應(yīng)中被氧化的元素是硫元素和鐵元素，還原產(chǎn)物是NO；
（3）若有3mol電子轉(zhuǎn)移，則生成標準狀況下NO的體積為22.4L，若反應(yīng)后溶液的體積是100mL，則溶液中SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度是4mol/L．

Answer 1

分析 （1）方程式中硝酸、硫酸鐵、硫酸為溶于水的強電解質(zhì)完全拆成離子，其他保持化學式，據(jù)此寫出離子方程式；
（2）元素化合價升高失電子被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化劑被還原得到還原產(chǎn)物；
（3）標注元素化合價計算化學方程式中電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，計劃化學方程式定量關(guān)系計算氣體體積和生成溶液中硫酸根離子濃度．

解答 解：（1）反應(yīng)的化學方程式為2FeS₂+10HNO₃═Fe₂（SO₄）₃+10NO↑+H₂SO₄+4H₂O，離子方程式為：2FeS₂+8H⁺+10NO₃^-═2Fe³⁺+4SO₄^2-+10NO↑+4H₂O，
故答案為：2FeS₂+8H⁺+10NO₃^-═2Fe³⁺+4SO₄^2-+10NO↑+4H₂O；
（2）反應(yīng)中鐵元素化合價+2價變化為+3價，硫元素化合價-1價變化為+6價，氮元素化合價+5價變化為+2價，所以被氧化的為FeS₂，被氧化的元素為硫元素和鐵元素，硝酸鋇還原為NO，
故答案為：硫元素和鐵元素；
（3）反應(yīng)中鐵元素化合價+2價變化為+3價，硫元素化合價-1價變化為+6價，氮元素化合價+5價變化為+2價，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)30e^-，若有3mol電子轉(zhuǎn)移，則生成標準狀況下NO物質(zhì)的量為1mol，標準狀況下的體積為22.4L/mol×1mol=22.4L，生成的溶液中硫酸根離子物質(zhì)的量0.4mol，濃度c（SO₄^2-）=$\frac{0.4mol}{0.1L}$=4mol/L，
故答案為：22.4L；4mol/L．

點評 本題考查了氧化還原反應(yīng)概念判斷、電子轉(zhuǎn)移總數(shù)計算等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．