10.
黄铁矿\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{FeS_{2})}\)的利用对资源和环境具有重要意义。
\(\rm{(1)}\)工业上煅烧黄铁矿可制取\(\rm{SO_{2}}\)。已知下列热化学方程式
\(\rm{4FeS_{2}(s)+11O_{2}(g)=2Fe_{2}O_{3}(s)+8SO_{2}(g) \triangle H=akJ/mol}\) \(\rm{S(s)+O_{2}(g)=SO_{2}(g)\triangle H=bkJ/mol}\)
\(\rm{Fe(s)+2S(s)=FeS_{2}(s)}\) \(\rm{\triangle H=ckJ/mol}\) 则\(\rm{4Fe(s)+3O_{2}(g)=2Fe_{2}O_{3}(s)}\) \(\rm{\triangle H=}\)_____\(\rm{kJ/mol}\)
\(\rm{(2)}\)一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图\(\rm{I}\)所示。
\(\rm{(1)}\)写出图\(\rm{1}\)中\(\rm{Fe^{3+}}\)与\(\rm{FeS_{2}}\)反应的离子方程式: 。
\(\rm{(2)}\)硝酸也可将\(\rm{FeS_{2}}\)氧化为\(\rm{Fe^{3+}}\)和\(\rm{SO_{4}^{2-}}\),使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢,其原因是 。
\(\rm{(3)}\)控制\(\rm{Fe^{2+}}\)的浓度、溶液体积和通入\(\rm{O_{2}}\)的速率一定,图\(\rm{II}\)所示为改变其他条件时\(\rm{Fe^{2+}}\)被氧化的转化率随时间的变化。
\(\rm{①}\)加入\(\rm{NaNO_{2}}\)发生反应:\(\rm{2H^{+}+3NO_{2}^{-}=NO_{3}^{-}+2NO+H_{2}O}\)。若\(\rm{1mol NaNO_{2}}\)完全反应则转移电子的数目为 \(\rm{mol}\)。
\(\rm{②}\)加入\(\rm{NaNO_{2}}\)、\(\rm{KI}\)发生反应:\(\rm{4H^{+}+2NO_{2}^{-}+2I^{-}=2NO+I_{2}+2H_{2}O}\)。解释图\(\rm{II}\)中该条件下能进一步提高单位时间内\(\rm{Fe^{2+}}\)转化率的原因: 。
\(\rm{(4)}\)为研究\(\rm{FeS_{2}}\)作电极时的放电规律,以\(\rm{FeS_{2}}\)作阳极进行电解,由\(\rm{FeS_{2}}\)放电产生粒子的含量与时间、电压\(\rm{(U)}\)的关系如图\(\rm{III}\)所示。
\(\rm{①}\)写出\(\rm{t_{1}}\)至\(\rm{t_{2}}\)间\(\rm{FeS_{2}}\)所发生的电极反应式: 。
\(\rm{②}\)当电压的值介于\(\rm{3U~4U}\)之间,\(\rm{FeS_{2}}\)放电所得主要粒子为 。