Question

铁、铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用．请回答下列问题：（1）黄铁矿（FeS2，其中S为-1价）是生产硫

铁、铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用．请回答下列问题：（1）黄铁矿（FeS2，其中S为-1价）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料．其中一个反应为3FeS2+8O2 高温 . 6SO2+Fe3O4，氧化产物为______，若有3mol FeS2参加反应，转移电子的物质的量为______．（2）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂．某自来水厂用氯气和绿矾（FeSO4?7H2O）一起净水，其原理为______（用离子方程式表示）．（3）①钢铁的电化腐蚀简单示意图如右，将该图稍作修改 即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在右图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向．②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式______．（4）高铁酸钾（K2FeO4）可用作净水剂，也可用于制造高铁电池．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH该电池放电时正极反应式为______．用该电池电解100mL 1mol?L-1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1mol 电子时，被电解溶液的pH为______（溶液体积变化忽略不计）．（5）氧化亚铜是一种半导体材料，常用作制造整流器的材料，还可以用于光照条件下水分解的催化剂和农作物的杀菌剂．用右图装置可制得氧化亚铜，试写出阳极的电极反应式______．





Answer 1

（1）反应3FeS₂+8O₂ 

高温  .

Fe₃O₄+6SO₂，前后各元素化合价的变化情况如下：
       Fe：+2→+3，化合价升高；S：-1→+4，化合价升高；
       O：0→-2，化合价降低；
   因此，在反应中FeS₂还原剂，O₂是氧化剂，Fe₂O₃既是氧化产物也是还原产物，SO₂既是氧化产物也是还原产物，在上述反应中共转移32个电子，有3molFeS₂参加反应，转移电子的物质的量为32mol；故答案为：SO₂、Fe₃O₄、32mol；
（2）因氯气能将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，以及Fe³⁺水解生成Fe（OH）₃胶体可以净水，故答案为：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-
Fe³⁺+3H₂O Fe（OH）₃+3H⁺；
（3）①根据牺牲阳极的阴极保护法可知：需要保护的金属作阴极，如图所表示：

②吸氧腐蚀的正极的电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（4）负极的电极反应：3Zn+6OH^-=3Zn（OH）₂，正极的电极反应：2FeO₄^2-+8H₂O+6e^-=2Fe（OH）₃+10OH^-，
故答案为：2FeO₄^2-+8H₂O+6e^-=2Fe（OH）₃+10OH^-；
 阳极的电极反应：40H^--4e^-=2H₂0+O₂↑
                   0.1mol   0.1mol 
所以产生的H⁺的物质的量为 0.1mol，其物质的量浓度为1mol/L，所以PH=0，故答案为：0；
（5）铜作阳极，生成了Cu₂O，阳极的电极反应式：2Cu-2e^-+2OH^-=Cu₂O+H₂O，故答案为：2Cu-2e^-+2OH^-=Cu₂O+H₂O．