Question

9．工業(yè)上用黃鐵礦石【主要成分FeS₂（讀作二硫化亞鐵）】在沸騰爐中焙燒，經(jīng)過一系列的反應得到硫酸．焙燒后的礦渣可用于煉鐵，其轉(zhuǎn)化過程如圖：

請回答下列問題
（1）補全焙燒FeS₂的化學方程式：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂↑．
（2）用礦渣煉鐵的化學方程式3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）寫出自然界中某酸雨地區(qū)形成酸雨（SO₂→H₂SO₄）的一條途徑的反應原理2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃；SO₃+H₂O=H₂SO₄．
（4）改良酸性土壤的方法是向酸性土壤中加入熟石灰．
（5）在上述轉(zhuǎn)化過程中硫元素呈現(xiàn)的化合價是-1；+4；+6．
（6）煤燃燒過程中也會產(chǎn)生二氧化硫，為防止環(huán)境污染，工業(yè)上必須進行脫硫處理，其反應原理有：2CaCO₃+2SO₂+O₂═2CaSO₄+2CO₂；若要吸收32g的二氧化硫氣體，理論上需要碳酸鈣的質(zhì)量為50kg．
（7）用黃鐵礦石煉鐵的危害是產(chǎn)生污染空氣的二氧化硫．

Answer 1

分析 （1）質(zhì)量守恒定律定律的微觀解釋是原子的三不變，即化學反應前后原子的種類不變、原子的數(shù)目不變、原子的質(zhì)量不變，據(jù)此分析解答即可．
（2）根據(jù)煉鐵的反應原理可知，結(jié)合化學方程式的書寫方法、步驟，寫出煉鐵反應的化學方程式即可．
（3）根據(jù)反應物和生成物減輕質(zhì)量守恒定律可以書寫化學方程式解答．
（4）根據(jù)改良酸性土壤可利用酸堿中和反應，可向酸性土壤中加入堿性物質(zhì)，據(jù)此進行分析解答．
（5）根據(jù)單質(zhì)中元素的化合價為0、在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，結(jié)合含硫元素的化學式進行解答本題．
（6）由于題目給出了發(fā)生的化學反應的方程式，所以根據(jù)化學方程式和二氧化硫的質(zhì)量求算碳酸鈣的質(zhì)量．
（7）用黃鐵礦石煉鐵的過程中能產(chǎn)生二氧化硫．

解答 解：（1）在反應前原子的種類和數(shù)目分別為：Fe→4個，O→22個，S→8個，反應后原子的種類和數(shù)目分別為：S→8個，O→16個，所以根據(jù)化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變可得：2個空分子中含有個4個Fe和6個O，所以1個中含有2個Fe和3個O，化學式為Fe₂O₃．
故填：Fe₂O₃．
（2）工業(yè)上煉鐵是用還原劑一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）二氧化硫在催化劑的作用下能和氧氣反應生成三氧化硫，三氧化硫和水反應能生成硫酸，反應的化學方程式分別為：2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃；SO₃+H₂O=H₂SO₄；故填：2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃；SO₃+H₂O=H₂SO₄．
（4）改良酸性土壤可利用酸堿中和反應，向酸性土壤中加入堿性物質(zhì)，如熟石灰，熟石灰與酸性土壤中的酸（如硫酸）反應生成硫酸鈣和水，反應的化學方程式為：Ca（OH）₂+H₂SO₄═CaSO₄+2H₂O．
故答案為：向酸性土壤中加入熟石灰．
（5）在二硫化亞鐵（FeS₂） 中，亞鐵為+2，在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，故硫為-1價，在SO₂中，氧為-2價，故硫為+4價；在SO₃中，氧為-2價，故硫為+6價；在H₂SO₄硫為+6價；在上述轉(zhuǎn)化過程中硫元素呈現(xiàn)的化合價是-1；+4；+6；答案：-1；+4；+6；
（6）設樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x
2CaCO₃+2SO₂+O₂═2CaSO₄+2CO₂．
   200      128
    x        32kg
$\frac{200}{x}=\frac{128}{32kg}$
x=50kg
故填：50kg．
（7）用黃鐵礦石煉鐵的過程中能產(chǎn)生二氧化硫．二氧化硫有毒，污染空氣；答案：產(chǎn)生污染空氣的二氧化硫．

點評 本題難度不大，掌握氧化物的特征、利用化合價的原則計算指定元素的化合價的方法、化學方程式的書寫方法、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學方程式的計算等是正確解答本題的關鍵．