Question

(8分)煤炭中以FeS₂形式存在的硫，在有水和空氣及在脫硫微生物存在下發生生物氧化還原反應，有關反應的離子方程式依次為：
①2FeS₂＋7O₂＋2H₂O  4H^＋＋2Fe^2＋＋________；
②4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋4Fe^3＋＋____________；
③FeS₂＋2Fe^3＋3Fe^2＋＋2S；
④2S＋3O₂＋2H₂O4H^＋＋2SO₄^2—。
已知：FeS₂中的鐵元素為＋2價。
回答下列問題：
(1)根據質量守恒定律和電荷守恒定律，將上述①②離子方程式補充完整。
(2)反應③的還原劑是________________。
(3)觀察上述反應，FeS₂最終轉化為____________從煤炭中分離出來。

Answer 1

(1)①4SO₄^2-    ②2H₂O   (2)FeS₂   (3)Fe²⁺和SO₄^2-或FeSO₄和H₂SO₄

（1）在反應①中，由于7mol氧氣在反應中得到28mol電子，所以1mol還原劑FeS₂失去14mol。FeS₂中的鐵元素為＋2價，則在反應中鐵元素的化合價沒有發生變化。S元素的化合價是－1，所以S的氧化產物的價態是＋6價，因此另外一種產物是SO₄^2-，系數是4；反應②中4molFe^2＋失去4mol電子，所以氧氣的還原產物中價態是－1價的，則質量守恒控制，另一種生成物是水，系數是2。
（2）反應③中S元素的化合價從－1價升高到0價，失去電子，被氧化，所以FeS₂是還原劑。
（3）根據最終的生成物可知，FeS₂中鐵元素最終生成Fe²⁺，而S元素最終生成SO₄^2-。