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礦物資源。

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

① a反應中每生成1molFeSO4轉移電子的物質的量為___mol。

② d反應的離子方程式為_______________。

（2）用細菌冶銅時，當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冶煉過程中，正極周圍溶液的pH___（選填：“增大”、“減小”或“不變”）

②負極產生單質硫的電極反應式為___。

這里，否則就錯了！！閱后刪除！

（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反應（見下表），其相關反應的平衡常數的對數值與溫度的關系如題20圖－3。

相關反應	反應熱	平衡常數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，平衡常數的對數lgK1、lgK2和lgK3之間的關系為___。

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除去生成的H2S） 2lgK2＝lgK1+lgK3

【解析】

（1）① a反應中S有-1價升高到+6價，根據FeS2 ~ FeSO4，S的化合價共升高2×（6+1）=14，即生成1molFeSO4轉移電子的物質的量為14mol；②d反應中反應物是FeS2和Fe3+，生成物是Fe2+和SO42－；

（2）①根據電子移動飛方向可知，CuFeS2是負極，FeS2是正極，冶煉過程中，H+在正極跟O2反應生成了水，使得H+降低，導致正極周圍溶液的pH增大；②負極CuFeS2發生氧化反應生成Cu2+、Fe2+和S；