Question

19．（1）西班牙的瑞奧汀托河是一條酸河，河水中含有硫酸亞鐵和硫酸．經調查發現，這是由于上游河床含有黃鐵礦（FeS₂，鐵為+2價），在水中氧的作用下，發生了反應：2FeS₂+7O₂+2H₂O═2FeSO₄+2H₂SO₄．反應中FeS₂是還原劑，氧化產物是FeSO₄、H₂SO₄，當有1molFeS完全反應時，轉移的電子數14mol．
（2）某同學打算用稀硫酸與金屬鋅反應制備標準狀況下的氫氣224ml，為防止硫酸過量而造成浪費，實驗中應需要硫酸0.01mol．實驗室現有一瓶稀硫酸如圖A所示，B為空瓶，若利用A瓶中的稀硫酸配制B瓶上標簽所示稀硫酸200ml，需要準備的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和200mL容量瓶，所需A瓶中稀硫酸的體積100.0mL．

Answer 1

分析 （1）所含元素化合價升高的反應物為還原劑，發生氧化反應得到氧化產物，所含元素化合價降低的反應物為氧化劑，發生還原反應得到還原產物；
FeS₂完中Fe元素化合價不變，S元素化合價由-1價升高為硫酸、硫酸亞鐵中的+6價；
（2）Zn與硫酸反應生成硫酸鋅與氫氣，根據H原子守恒計算需要硫酸物質的量；
還需要200mL容量瓶，根據n=cV計算硫酸的物質的量，根據c=$\frac{1000ρω}{M}$計算30%稀硫酸的物質的量濃度，再根據V=$\frac{n}{c}$計算需要30%硫酸的體積．

解答 解：（1）FeS₂完中Fe元素化合價不變，S元素化合價由-1價升高為硫酸、硫酸亞鐵中的+6價，FeS₂是還原劑，氧化產物是FeSO₄、H₂SO₄，當有1mol FeS₂完全反應時，轉移的電子為1mol×2×[6-（-1）]=14mol，
故答案為：還原；FeSO₄、H₂SO₄；14；
（2）Zn與硫酸反應生成硫酸鋅與氫氣，生成氫氣為$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根據H原子守恒：n（H₂SO₄）=n（H₂）=0.01mol，
還需要200mL容量瓶，需要硫酸的物質的量為0.2L×2mol/L=0.4mol，根據c=$\frac{1000ρω}{M}$可知，30%稀硫酸的物質的量濃度為$\frac{1000×1.31×30%}{98}$mol/L≈4mol/L，故需要30%硫酸的體積為$\frac{0.4mol}{4mol/L}$=0.1L=100.0mL，
故答案為：0.01；200mL容量瓶；100.0mL．

點評 本題考查氧化還原反應、一定物質的量濃度溶液配制，屬于拼合型題目，注意根據化合價理解氧化還原反應基本概念，注意電子轉移守恒在氧化還原反應計算中應用，根據c=$\frac{n}{V}$理解溶液配制原理．