Question

（2012?濰坊一模）黃鐵礦（Fe₂S，其中S為-1價）是工業生產硫酸的重要原料．FeS₂在高溫下與氧氣反應：3FeS₂+8O₂

高溫  .

6SO₂+Fe₃O₄
（1）若有標準狀況22.4L O₂參加反應，轉移電子的物質的量為

4mol

．
（2）已知1g的二氧化硫催化氧化生成氣態三氧化硫，放出熱量1.536kJ，請寫出該反應的熱化學方程式：

2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol

．
（3）某科研單位利用原電池原理，用SO₂和O₂來制備硫酸，裝置如圖，電極為多孔的材料，能吸附氣體，同時也能使氣體與電解質溶液充分接觸．請問：B極的電極反應式為

SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺

；溶液中H⁺的移動方向由

B

極到

A

極；電池總反應式為

2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄

．

Answer 1

分析：（1）根據氧氣和轉移電子之間的關系式計算；
（2）根據1g二氧化硫被氧化生成三氧化硫放出的熱量計算2mol二氧化硫被氧化放出的熱量，再根據熱化學反應方程式的書寫規則書寫；
（3）本題為SO₂與O₂反應生成SO₃，SO₃再與水化合生成硫酸，根據硫酸的出口判斷正負極，負極發生氧化反應，正極發生還原反應，原電池放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動．

解答：解：（1）設轉移電子的物質的量是x，
3FeS₂+8O₂

高溫  .

6SO₂+Fe₃O₄ 轉移電子
   （8×22.4）L          32mol
    22.4L                 x
x=

32mol×22.4L

(8×22.4)L

=4mol，
答：轉移電子的物質的量是4mol；
（2）1g二氧化硫被氧化生成三氧化硫放出熱量1.536kJ，則2mol二氧化硫被氧化生成三氧化硫放出熱量

2mol×1.536kJ

1 64 mol

=196.6kJ，所以其熱化學反應方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol，
故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol；
（3）該原電池中，負極上失電子被氧化，所以負極上投放的氣體是二氧化硫，二氧化硫失電子和水反應生成硫酸根離子和氫離子，正極上投放的氣體是氧氣，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水，根據硫酸和水的出口方向知，B極是負極，A極是正極，所以B極上的電極反應式為：SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺，原電池放電時，氫離子由負極B移向正極A，所以其電池反應式為：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，
故答案為：SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺；B；A；2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄．

點評：本題考查物質的量的有關計算、熱化學反應方程式的書寫、原電池原理，注意原電池放電時，電解質溶液中陰陽離子的移動方向，為易錯點．