Question

【题目】黄铁矿（主要成分FeS2）、黄铜矿（主要成分CuFeS2）均是自然界中的常见矿物资源．
（1）黄铁矿在空气中易被氧化，其反应历程可能为如图1所示的四步： ①a反应中每生成1molFeSO4转移电子的物质的量为mol．
②d反应的离子方程式为 ．
（2）用黄铜矿常温细菌冶铜和高温火法冶铜的流程如图2所示： ①细菌冶铜时，当黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高Cu2+的浸出速率，
其原理如图3所示：
Ⅰ．冶炼过程中，FeS2周边溶液的pH（填“增大”、“减小”或“不变”）．
Ⅱ．从CuFeS2析出S的反应式是 ．
②火法冶铜时，由Cu2S制得铜的化学方程式是 ．
（3）煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在，用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应（见表），其相关反应的平衡常数与温度的关系如图4．

相关反应	反应热	平衡常数
FeS2（s）+H2（g）FeS（s）+H2S（g）	△H1	K1
FeS2（s）+H2（g） Fe（s）+H2S（g）	△H2	K2
FeS（s）+H2（g）Fe（s）+H2S（g）	△H3	K3

①上述反应中，△H10（填“＞”或“＜”）．
②提高硫的脱除率可采取的措施有（举1例）．

Answer 1

【答案】
（1）7；FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+
（2）增大；CuFeS2﹣4e﹣=Cu2++Fe2++2S；Cu2S+O2 2Cu+SO2
（3）＞；升高温度
【解析】解：（1）①a反应原理是硫化亚铁中的硫离子被氧化生成硫酸根，化合价变化为：+6﹣（﹣1）=7，即每有1molFeSO4生成转移移电子的物质的量为7mol，所以答案是：7；②d反应原理是硫化亚铁与铁离子反应，铁离子被还原生成亚铁离子，硫离子被氧化为硫酸根，离子反应方程式为：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+ ， 所以答案是：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+；（2）①Ⅰ．FeS2周边即正极为氧气放电，氧气得到电子，结合溶液中的H+离子生成水，故溶液中氢离子浓度减小，pH值增大，所以答案是：增大； Ⅱ．负极黄铁矿中的硫失去电子，发生氧化反应生成硫单质，电极反应方程式为：CuFeS2﹣4e﹣=Cu2++Fe2++2S，所以答案是：CuFeS2﹣4e﹣=Cu2++Fe2++2S；②火法冶铜时，Cu2S与氧气反应生成铜和二氧化硫，方程式为：Cu2S+O2 2Cu+SO2；所以答案是：Cu2S+O2 2Cu+SO2；（3）①由图可知，温度越高，K值越大，说明此反应为吸热反应，故△H＞0，所以答案是：＞；②由图可知：此反应为吸热反应，故升高温度，可以使反应向正向移动，即硫的脱除率越高，所以答案是：升高温度．
【考点精析】通过灵活运用化学平衡的计算，掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%即可以解答此题．