黄铁矿（主要成分为FeS2）的利用对资源和环境具有重要意义．（1）工业上煅烧黄铁矿可制取SO2．已知下列热化学方程式4FeS2（s）+11O2（g）═2Fe2O3（s）+8SO2（g）△H=akJ/molS（s）+O2（g）═SO2（g

Question

黄铁矿（主要成分为FeS₂）的利用对资源和环境具有重要意义．
（1）工业上煅烧黄铁矿可制取SO₂．已知下列热化学方程式
4FeS₂（s）+11O₂（g）═2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=akJ/mol
S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=bkJ/mol
Fe（s）+2S（s）═FeS₂（s）△H=ckJ/mol
则4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=___kJ/mol
（2）一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图I所示．

（1）写出图1中Fe³⁺与FeS₂反应的离子方程式：___．
（2）硝酸也可将FeS₂氧化为Fe³⁺和SO₄^2-，使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢，其原因是___．
（3）控制Fe²⁺的浓度、溶液体积和通入O₂的速率一定，图II所示为改变其他条件时Fe²⁺被氧化的转化率随时间的变化．
①加入NaNO₂发生反应：2H⁺+3NO₂^-═NO₃^-+2NO+H₂O．若1mol NaNO₂完全反应则转移电子的数目为___mol．
②加入NaNO₂、KI发生反应：4H⁺+2NO₂^-+2I^-═2NO+I₂+2H₂O．解释图II中该条件下能进一步提高单位时间内Fe²⁺转化率的原因：___．
（4）为研究FeS₂作电极时的放电规律，以FeS₂作阳极进行电解，由FeS₂放电产生粒子的含量与时间、电压（U）的关系如图 III所示．
①写出t₁至t₂间FeS₂所发生的电极反应式：___．
②当电压的值介于3U～4U之间，FeS₂放电所得主要粒子为___．

Answer 1

（1）①4FeS₂（s）+11O₂（g）═2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=akJ/mol
②S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=bkJ/mol
③Fe（s）+2S（s）═FeS₂（s）△H=ckJ/mol，①+4×③-8×②得，4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=（a+4c-8b）kJ/mol，
故答案为：a+4c-8b；
（1）Fe³⁺与FeS₂反应生成Fe²⁺与SO₄^-和H⁺，故离子方程式为14Fe³⁺+FeS₂+8H₂O=15Fe²⁺+2SO₄^-+16H⁺，
故答案为：14Fe³⁺+FeS₂+8H₂O=15Fe²⁺+2SO₄^-+16H⁺；
（2）硝酸比使用稀硝酸反应速率慢，其原因是稀硝酸反应后被还原为NO，浓硝酸被还原为NO₂，NO可作催化剂，NO₂不能，
故答案为：稀硝酸反应后被还原为NO，浓硝酸被还原为NO₂，NO可作催化剂，NO₂不能；
（3）①2H⁺+3NO₂^-═NO₃^-+2NO+H₂O～2mole^-
                       3                                    2
                       1                                   (2)/(3)，
故答案为：(2)/(3)；
②图II中该条件下能进一步提高单位时间内Fe²⁺转化率的原因是生成的催化剂NO更多，加快了反应速率，
故答案为：生成的催化剂NO更多，加快了反应速率；
（4）①FeS₂失电子发生氧化反应，故电极方程式FeS₂-2e^-=Fe²⁺+2S，
故答案为：FeS₂-2e^-=Fe²⁺+2S；
②据图象分析，介于3U～4U之间，FeS₂放电所得主要粒子为Fe³⁺、SO₄^2-，
故答案为：Fe³⁺、SO₄^2-．