Question

13．鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）黃鐵礦（FeS₂）是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料．其中一個(gè)反應(yīng)為3FeS₂+8O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄，當(dāng)4mol O₂參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移16mol電子．
（2）鐵粉與水蒸氣也可以制得Fe₃O₄，其化學(xué)方程式為3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（3）當(dāng)制得等質(zhì)量的Fe₃O₄時(shí)，由FeS₂反應(yīng)得到SO₂與消耗的水蒸氣的物質(zhì)的量之比是3：2．
（4）Fe₃O₄可以用CO還原，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe₃O₄+4CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．

Answer 1

分析 （1）3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂中Fe元素化合價(jià)又+2→+3，化合價(jià)升高，S元素化合價(jià)由-1→+4，化合價(jià)升高，O元素化合價(jià)由0→-2，化合價(jià)降低，反應(yīng)消耗1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol電子；
（2）鐵粉與水蒸氣高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣；
（3）設(shè)都制備1mol四氧化三鐵，依據(jù)3FeS₂+8O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄，和3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
計(jì)算由FeS₂反應(yīng)得到SO₂與消耗的水蒸氣的物質(zhì)的量之比；
（4）四氧化三鐵與一氧化碳反應(yīng)生成鐵與二氧化碳．

解答 解：（1）3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂中Fe元素化合價(jià)又+2→+3，化合價(jià)升高，S元素化合價(jià)由-1→+4，化合價(jià)升高，O元素化合價(jià)由0→-2，化合價(jià)降低，依據(jù)反應(yīng)可知：1mol氧氣參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol電子，則4mol O₂參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為16mol；
故答案為：16；
（2）鐵粉與水蒸氣高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，化學(xué)方程式：3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
故答案為：3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（3）設(shè)都制備1mol四氧化三鐵，依據(jù)3FeS₂+8O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄，可知生成6mol二氧化硫；
依據(jù)方程式：3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，可知生成1mol四氧化三鐵，消耗水分子4mol；
所以當(dāng)制得等質(zhì)量的Fe₃O₄時(shí)，由FeS₂反應(yīng)得到SO₂與消耗的水蒸氣的物質(zhì)的量之比是6：4=3：2；
故答案為：3：2；
（4）四氧化三鐵與一氧化碳反應(yīng)生成鐵與二氧化碳，化學(xué)方程式：Fe₃O₄+4CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂；
故答案為：Fe₃O₄+4CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目的計(jì)算，明確物質(zhì)的性質(zhì)及發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．