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(fā)生生物氧化還原反應(yīng)，有關(guān)反應(yīng)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(jià)。
回答下列問(wèn)題：
(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律，將上述①②離子方程式補(bǔ)充完整。
(2)反應(yīng)③的還原劑是________________。
(3)觀察上述反應(yīng)，F(xiàn)eS₂最終轉(zhuǎn)化為____________從煤炭中分離出來(lái)。

Answer 1

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

（1）在反應(yīng)①中，由于7mol氧氣在反應(yīng)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(jià)，則在反應(yīng)中鐵元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化。S元素的化合價(jià)是－1，所以S的氧化產(chǎn)物的價(jià)態(tài)是＋6價(jià)，因此另外一種產(chǎn)物是SO₄^2-，系數(shù)是4；反應(yīng)②中4molFe^2＋失去4mol電子，所以氧氣的還原產(chǎn)物中價(jià)態(tài)是－1價(jià)的，則質(zhì)量守恒控制，另一種生成物是水，系數(shù)是2。
（2）反應(yīng)③中S元素的化合價(jià)從－1價(jià)升高到0價(jià)，失去電子，被氧化，所以FeS₂是還原劑。
（3）根據(jù)最終的生成物可知，F(xiàn)eS₂中鐵元素最終生成Fe²⁺，而S元素最終生成SO₄^2-。