Question

硫是一种在自然界分布较广的元素，试根据所学知识回答下列问题．

（1）单质硫可以从它的天然矿床或硫化物中制得，从黄铁矿（主要成分为FeS₂）中提取硫时，可将矿石和焦炭的混合物放在炼硫炉，在有限的空气中燃烧，即可分离出硫：

FeS₂+        C+        O₂        ═Fe₃O₄+      CO+      S

①已知该反应中O₂得电子总数有3/4来自于C，试配平上述化学方程式；

②若某黄铁矿矿石中FeS₂的质量分数为a%，在炼焦炉中硫的损失率为b%，则m吨上述矿石可制得       吨硫．

（2）通常情况下，硫单质常以S₈分子形式存在，试写出S₈在充足的空气中燃烧的化学方程式：        ．

（3）硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃•5H₂O），又名大苏打、海波，是一种用途非常广泛的化学试剂，遇酸立即分解，生成淡黄色沉淀，放出的气体能使品红溶液褪色，试写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式：                 ；

（4）过二硫酸是一种具有极强氧化性的硫的含氧酸：

①电解硫酸和硫酸铵的混合溶液，可制得过二硫酸盐，

总反应为：2H⁺+2SO₄^2﹣S₂O₈^2﹣+H₂↑，其阳极反应方程式为：                ；

②过硫酸盐在Ag⁺催化作用下能将Mn²⁺氧化成MnO₄^﹣，而S₂O₈^2﹣则被还原成SO₄^2﹣，1mol S₂O₈^2﹣氧化Mn²⁺可制得      mol MnO₄^﹣．

Answer

（1）①3；12；8；1；12；6；

②m×a%×（1﹣b%）；

（2）S8+8O28SO2；

（3）S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O；

（4）①2SO42﹣﹣2e﹣=S2O82﹣；②0.4．

【解析】

（1）①FeS2中的+2价Fe变为+3价Fe，﹣1价S变为0价，C由0价变为+2价，O由0价变为﹣2价，因此一个FeS2化合价升高价，一个C化合价升高2价，一个O2化合价降低4价．由O2得电子总数有3/4来自于C，可知C与O2的化学计量数之比为3：2，假定C的化学计量数为3，O2的化学计量数为2，则FeS2的化学计量数为=，然后化学计量数均扩大四倍，根据原子守恒可得3FeS2+12C+8O2═Fe3O4+12CO+6S，

②m吨黄铁矿中含有硫元素的质量为m×a%×吨，在炼焦炉中硫的损失后剩余m×a%×（1﹣b%）吨，

（2）S8在充足的空气中燃烧生成二氧化硫，化学方程式为S8+8O28SO2，

（3）硫代硫酸钠晶体遇酸反应生成淡黄色沉淀是S，放出的气体能使品红溶液褪色，该气体是二氧化硫，离子方程式为S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O，

（4）①在电解池中，阳极上发生氧化反应，SO42﹣在阳极放电生成S2O82﹣，因此阳极电极反应式为2SO42﹣﹣2e﹣=S2O82﹣，

②Mn2+～MnO4﹣，Mn化合价升高5，S2O82﹣～2SO42﹣，一个S2O82﹣中S的合价共降低2×1，设1mol S2O82﹣氧化Mn2+可制得x mol MnO4﹣，根据得失电子守恒，

1mol×2=5×x mol，解得x=0.4，