Пирит и избыток кислорода: FeS2 + O2 = Fe2O3 + SO2

Тренажер задания 31 по химии серы

Тренажер задания «мыслительный эксперимент» по химии серы. Реакции, которые характеризуют химические свойства и способы получения серы. Задание 31 ЕГЭ по химии — это задание на неорганическую химию.

 

1. В нагретую концентрированную серную кислоту внесли медную проволоку и выделяющийся газ пропустили через избыток раствора едкого натра. Раствор осторожно выпарили, твердый остаток растворили в воде и нагрели с порошкообразной серой. Непрореагировавшую серу отделили фильтрованием и к раствору прибавили серную кислоту, при этом наблюдали образование осадка и выделяется газ с резким запахом. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

2. Сернистый газ пропустили через раствор перекиси водорода. Из образовавшегося раствора выпарили воду и к остатку добавили магниевую стружку. Выделившийся газ пропустили через раствор медного купороса. Выпавший осадок черного цвета отделили и подвергли обжигу. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

3. При обжиге некоторого минерала А, состоящего из двух элементов, образуется газ, имеющий характерный резкий запах и обесцвечивающий бромную воду с образованием в растворе двух сильных кислот. При взаимодействии вещества Б, состоящего из тех же элементов, что и минерал А, но в другом соотношении, с концентрированной хлороводородной кислотой выделился ядовитый газ с запахом тухлых яиц. При взаимодействии выделившихся газов друг с другом образуется простое вещество желтого цвета и вода.  Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

4. Твердое вещество, образующееся при взаимодействии сернистого газа и сероводорода, при нагревании взаимодействует с алюминием. Продукт реакции растворили в разбавленной серной кислоте и в образовавшийся раствор добавили поташ. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

5. Раствор средней соли, образующейся при пропускании сернистого газа через раствор щелочи, на длительное время оставили на воздухе. Твердое вещество, образующееся после выпаривания раствора, смешали с коксом и нагрели до высокой температуры. При добавлении к твердому продукту реакции соляной кислоты выделился газ с запахом тухлых яиц. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

6. Сернистый газ растворили в воде и раствор нейтрализовали, добавляя едкий натр. В образовавшийся раствор добавили перекись водорода и после окончания реакции ─ серную кислоту. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

7. Несколько гранул цинка внесли в сосуд с концентрированной серной кислотой. Выделяющийся газ пропустили через раствор ацетата свинца (II), осадок отделили, подвергли обжигу и образовавшийся газ ввели во взаимодействие с водным раствором перманганата калия. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

8. К нагретой концентрированной серной кислоте добавили медную стружку и выделившийся газ пропустили через раствор едкого натра (избыток). Продукт реакции выделили, растворили в воде и нагрели с серой, которая в результате проведения реакции растворилась. В полученный раствор добавили разбавленную серную кислоту. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

9. На сульфид двухвалентного железа подействовали раствором соляной кислоты, выделившийся газ собрали и сожгли в воздухе. Продукты реакции пропустили через избыток раствора едкого кали, после чего в образовавшийся раствор добавили раствор перманганата калия. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

10. Пирит подвергли обжигу, полученный газ с резким запахом пропустили через сероводородную кислоту. Образовавшийся желтоватый осадок отфильтровали, просушили, смешали с концентрированной азотной кислотой и нагрели. Полученный раствор дает осадок с нитратом серебра. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

11)   Газ, полученный при обжиге пирита, вступил в реакцию с сероводородом. полученное в результате реакции вещество желтого цвета обработали концентрированной азотной кислотой при нагревании. К образовавшемуся раствору прилили раствор хлорида бария. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

12)   Сульфид цинка подвергли обжигу. Образовавшийся газ с резким запахом пропустили через раствор сероводорода до выпадения желтого осадка. Осадок отфильтровали, просушили и с алюминием. Полученное соединение поместили в воду до прекращения реакции. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

13)   Сульфид цинка обработали раствором соляной кислоты, полученный газ пропустили через избыток раствора гидроксида натрия, затем добавили раствор хлорида железа (II). Полученный осадок подвергли обжигу.  Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

14)   Некоторое количество сульфида железа (II) разделили на две части. Одну часть обработали соляной кислотой, а другую часть подвергли обжигу на воздухе. При взаимодействии выделившихся газов получилось желтое вещество, которое нагрели с концентрированной азотной кислотой. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

15)   Серу нагрели в атмосфере хлора. Полученный продукт обработали концентрированной серной кислотой при нагревании. Выделившийся при этом сернистый газ растворили в избытке раствора гидроксида калия. Получившаяся соль прореагировала с порошком серы при кипячении раствора. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

16)    Порошок сульфида хрома (III) растворили в серной кислоте. При этом выделился газ и образовался окрашенный раствор. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, а газ пропустили через раствор нитрата свинца. Полученный при этом черный осадок побелел после обработки его пероксидом водорода. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

17)   Калий сплавили с серой. Полученную соль обработали соляной кислотой. Выделившийся при этом газ пропустили через раствор бихромата калия в кислой среде. Выпавшее вещество желтого цвета отфильтровали и сплавили с алюминием. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

18)   Железо сплавили с серой, полученную соль обработали разбавленной серной кислотой. Выделившийся газ сожгли в избытке кислорода, а образовавшееся соединение поглотили раствором гидроксида калия. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

19)    Серу сплавили с алюминием, полученную соль растворили в воде. Выпавший осадок растворили в избытке гидроксида калия, а газ сожгли в избытке кислорода. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

20)   Серу растворили в кипящем растворе гидроксида натрия. к полученному раствору добавили хлорид цинка, выпавший осадок отфильтровали и сожгли а кислороде. Образовавшийся при этом газ прореагировал с сероводородом. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

21)    Оксид серы (IV) окислили кислородом в присутствии катализатора. Образовавшееся вещество поглотили избытком гидроксида натрия, а к полученному раствору добавили раствор хлорида бария. Выпавший осадок отфильтровали и прокалили с коксом. Напишите уравнения описанных реакций.

 

 

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Студентам

Сведения об образовательной организации Абитуриентам Студентам Сотрудникам Карьера Профкомы Документы Военный учебный центр Внутренняя система оценки качества образования Бакалавриат Магистратура Аспирантура Часто задаваемые вопросы Перечень абитуриентов Приказы о зачислении История СмолГУ Основные сведения Структура и органы управления образовательной организацией Документы Образование Руководство. Педагогический (научно-педагогический) состав Материально-техническое обеспечение и оснащённость образовательного процесса Платные образовательные услуги Финансово-хозяйственная деятельность Вакантные места для приема (перевода) обучающихся Доступная среда Международное сотрудничество Образовательные стандарты и требования Стипендии и иные виды материальной поддержки Внутренняя система оценки качества образования Естественно-географический Искусства и дизайна Истории и права Психолого-педагогический Социологический Физико-математический Филологический Общеуниверситетские кафедры

Дополнительного образования Экономики и управления Профком работников Профком студентов Центр ‘Модуль’ СмолГУ Физико-математическая школа СмолГУ Социально-психологический центр Школа изобразительного искусства и дизайна Ученый совет Закупки СмолГУ Абитуриентам Международный отдел Новости университета Антитеррор Противодействие коррупции СмолГУ в СМИ Прямая линия с ректором Управление по связям с общественностью Научно-методический центр сопровождения педагогических работников Журнал ‘Известия Смоленского государственного университета’ Журнал ‘Региональные исследования’ Журнал ‘Туризм и региональное развитие’ Научно-образовательные центры Диссертационные советы Прикрепление лиц для подготовки диссертаций Отдел сопровождения НИР Студенческое научное общество Гранты, конкурсы, премии, стипендии, мероприятия Научный проект при поддержке Российского научного фонда Национальный проект «Наука и университеты» Стоимость обучения в СмолГУ по договорам Комиссия по переводу студентов с платного обучения на бесплатное Сведения о распределении стипендиального фонда Гранты Президента Российской Федерации Нормативные акты о студенческом общежитии Внеучебная работа Рейтинг преподавателей СмолГУ Военный учебный центр

Анаэробное окисление пирита в природном богатом пиритом отложении при предварительной нагрузке

. 2019 13 марта; 191(4):216.

doi: 10.1007/s10661-019-7289-3.

О Карикари-Йебоа
¹
, В. Скиннер
²
, Дж. Аддай-Менса
²

Принадлежности

• ¹ Maiden Geotechnics, P.O. Box 2079, Nerang East, Gold Coast, Квинсленд, 4211, Австралия. [email protected].
• ² Институт будущих отраслей, Университет Южной Австралии, кампус Моусон-Лейкс, Аделаида, Южная Австралия.

• PMID:

  30868246

• DOI:

  10. 1007/s10661-019-7289-3

О Карикари-Йебоа и др.

Оценка окружающей среды.

2019 .

. 2019 13 марта; 191(4):216.

doi: 10.1007/s10661-019-7289-3.

Авторы

О Карикари-Йебоа
¹
, В. Скиннер
²
, Дж. Аддай-Менса
²

Принадлежности

• ¹ Maiden Geotechnics, P.O. Box 2079, Nerang East, Gold Coast, Квинсленд, 4211, Австралия. [email protected].
• ² Институт будущих отраслей, Университет Южной Австралии, кампус Моусон-Лейкс, Аделаида, Южная Австралия.

• PMID:

  30868246

• DOI:

  10.1007/s10661-019-7289-3

Абстрактный

Пирит подвергается окислению под воздействием водного кислорода с образованием кислого фильтрата с высокими концентрациями H ⁺ , SO ₄ ^2- и Fe ³⁺ . Механизм окисления в настоящее время приписывают контакту между минералом и водным кислородом. Следовательно, управление кислым фильтратом из кислых сульфатных почв и кислым шахтным дренажем направлено на предотвращение контакта осадка с водным кислородом через поверхность. Интригует, однако, тот факт, что в водных отложениях окислительно-восстановительные процессы протекают последовательно с окислителями. Среди распространенных окислителей в водных отложениях O ₂ , [формула: см. текст], Mn и Fe в порядке эффективности. Следовательно, после истощения кислорода в осадке, богатом пиритом, можно было бы ожидать, что [формула: см. текст], за которым следует Mn, а затем Fe, продолжит процесс окисления. Однако данные об анаэробном окислении пирита в природных отложениях, богатых пиритом, ограничены. Несколько исследований изучали этот процесс в водных системах, но в основном в лабораторных экспериментальных установках. В этом исследовании изучалось окисление пирита в природном богатом пиритом отложении. Часть осадка была покрыта поверхностной насыпью в виде уплотненной засыпки. Участок отложений за пределами зоны перегрузки был сохранен и использован в качестве контрольного опыта. Пробы твердой фазы почвы и поровых вод были подвергнуты элементному, минералогическому и микробному анализам. Результаты показывают избыточное накопление сульфата и сульфида в бескислородных зонах исходного осадка и под насыпью, сопровождающееся исчезновением [формулы: см. текст], Mn и Fe в бескислородных зонах, что указывает на перенос электронов между донорами и акцепторами. , с пиритом как наиболее вероятным донором электронов. Результат исследования представляет серьезную проблему для использования поверхностного покрытия для управления кислым фильтратом от окисления пирита, особенно в районах, богатых [формула: см. текст], MnO ^— ₂ или Fe.

Ключевые слова:

Анаэробное окисление пирита; сульфидные минералы железа; Грунтовая вода; Поверхностное покрытие.

Похожие статьи

• Микробное разнообразие и функциональная реакция на окислительно-восстановительную динамику отложений, богатых пиритом, и влияние предварительной нагрузки.

  Карикари-Йебоа О., Скиннер В., Аддай-Менса Дж.

  Карикари-Йебоа О и др.
  Оценка окружающей среды. 2020 10 марта; 192(4):226. doi: 10.1007/s10661-020-8169-6.
  Оценка окружающей среды. 2020.

  PMID: 32152784

• Оценка воздействия предварительной нагрузки на богатые пиритом отложения и качество подземных вод.

  Карикари-Йебоа О, Аддай-Менса Дж.

  Карикари-Йебоа О и др.
  Оценка окружающей среды. 2017 Февраль; 189(2):58. doi: 10.1007/s10661-017-5771-3. Epub 2017 13 января.
  Оценка окружающей среды. 2017.

  PMID: 28091885

• Влияние предварительной нагрузки на мобилизацию поливалентных металлов в богатых пиритом отложениях.

  Карикари-Йебоа О., Скиннер В., Аддай-Менса Дж.

  Карикари-Йебоа О и др.
  Оценка окружающей среды. 2018 14 июня; 190 (7): 398. doi: 10.1007/s10661-018-6744-x.
  Оценка окружающей среды. 2018.

  PMID: 29904798

• Современные подходы к уменьшению кислого дренажа шахт.

  Саху П.К., Ким К., Эквинуддин С.М., Пауэлл М.А.

  Саху П.К. и др.
  Rev Environ Contam Toxicol. 2013; 226:1-32. doi: 10. 1007/978-1-4614-6898-1_1.
  Rev Environ Contam Toxicol. 2013.

  PMID: 23625128

  Обзор.

• Восстановительная биодобыча пирита метаногенами.

  Шпиц Р.Л., Пейн Д., Силагьи Р., Бойд Э.С.

  Шпиц Р.Л. и соавт.
  Тенденции микробиол. 2022 ноябрь;30(11):1072-1083. doi: 10.1016/j.tim.2022.05.005. Epub 2022 24 мая.
  Тенденции микробиол. 2022.

  PMID: 35624031

  Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Микробное разнообразие и функциональная реакция на окислительно-восстановительную динамику отложений, богатых пиритом, и влияние предварительной нагрузки.

  Карикари-Йебоа О., Скиннер В., Аддай-Менса Дж.

  Карикари-Йебоа О и др.
  Оценка окружающей среды. 2020 10 марта; 192(4):226. doi: 10.1007/s10661-020-8169-6.
  Оценка окружающей среды. 2020.

  PMID: 32152784

Рекомендации

1. 1. Appl Environ Microbiol. 1999 ноябрь; 65 (11): 5050-8

      —

      пабмед

2. 1. Appl Environ Microbiol. 1991 март; 57 (3): 847-56

      —

      пабмед

3. 1. Наука. 1970, 20 февраля; 167(3921):1121-3

      —

      пабмед

4. 1. Геном Res. 2008 март; 18 (3): 442-8

      —

      пабмед

5. 1. Технологии экологических наук. 2009 1 июля; 43 (13): 4851-7

      —

      пабмед

термины MeSH

вещества

Грантовая поддержка

• N / A / Дева Геотехникс

Формы загрязнения

Кислотный дренаж шахт: химия
Кислотные шахтные стоки воздействуют на ручьи и речные экосистемы из-за кислотности, осаждения ионов железа (Fe ³⁺ ), истощения кислорода и выделения тяжелых металлов, связанных с
добыча угля и металлов, таких как алюминий (Al ³⁺ ), цинк (Zn ²⁺ ) и марганец (Mn ²⁺ ).

При разработке месторождений полезных ископаемых, содержащих сульфиды, они потенциально
для производства кислотного шахтного дренажа. Сюда входит добыча полезных ископаемых
уголь, медь, золото, серебро, цинк, свинец и уран. Минерал пирит, чаще
дисульфид железа (FeS ₂ ), известный как «золото дураков». Пирит является одним из наиболее важных сульфидов, встречающихся в пустой породе.
шахты. При контакте с водой и кислородом может реагировать с образованием серной кислоты (H ₂ SO ₄ ). Следующие реакции окисления и восстановления выражают расщепление
пирит, который приводит к кислым шахтным дренажам.

1 . 2FeS ₂
+ 7O ₂ + 2H ₂ O -> 2FeSO ₄ + 2H ₂ SO ₄

2 . 2Fe ²⁺ + 1/2 О ₂ + 2H ⁺
-> 2Fe ³⁺ + Н ₂ О

3 . Fe ³⁺ + 3H ₂ O -> Fe(OH) ₃ + 3H ⁺

4 . FeS ₂ ^{(s) + 15/4 O ₂ + 7/2 H ₂ O <--> 4H + + 2SO ₄ —
+Fe(OH) ₃ (с)}

Производство кислых шахтных дренажей может происходить спустя долгое время после того, как шахты были
заброшены, если груды пустой породы находятся в контакте с воздухом и водой. Красный цвет часто
наблюдаемое в ручьях, принимающих кислые шахтные стоки, на самом деле является пятном на скалах, называемым
«Желтый мальчик» или гидроксид железа (Fe(OH) ₃ ), образовавшийся во время реакции 3, описанной выше.

Уравнение 4 показывает, что при введении ионов водорода кислотный шахтный дренаж
влияет на кислотность реки. Кислотность обычно измеряется значениями pH, которые легко
собрать и сравнить. pH, однако, не всегда является хорошим индикатором кислых шахтных дренажей.
потому что это только указывает на концентрацию ионов водорода. При оценке степени
кислых шахтных стоков важно знать количество ионов водорода, оставшихся в
решение после завершения естественной буферизации потока. Например, рН
Измерения могут не обнаружить дренаж тяжелокислотных шахт в ручье из-за высокого
щелочность из-за растворенных карбонатов. Оценка избытка ионов водорода над основными
ионов, «общая кислотность», является лучшим показателем кислых шахтных стоков.

Кислотный шахтный дренаж истощает буферную способность воды
нейтрализация ионов карбоната и бикарбоната с образованием угольной кислоты (H ₂ CO ₃ ).

H ⁺ + CO ₃ ^2- <--> HCO ^3-

H ⁺ + HCO ^3- <--> H ₂ CO ₃

После воздействия кислых шахтных стоков пораженная карбонатная буферизация
система также не способна контролировать изменения рН. Буферная система полностью
разрушается при pH ниже 4,2, когда все ионы карбоната и бикарбоната превращаются в
угольная кислота. Угольная кислота легко распадается на воду и углекислый газ.

H ₂ CO ₃ —> H ₂ O + CO ₂

Таблица сравнения вод, принимающих кислотный рудник
дренаж, кислотные дожди и торфяной дренаж.

Ярко-оранжевая вода и окрашенные камни обычно сигнализируют
признаки кислотного дренажа шахты. Оранжевый цвет вызван гидроксидом железа (Fe(OH) ₃ ), осаждающимся из воды.
осадок образуется по мере нейтрализации кислых шахтных стоков. При низких значениях рН
ионы металлов остаются растворимыми. При повышении pH железо окисляется и выпадает в осадок.
В зависимости от условий внутри шахты могут образовываться осадки оранжевого цвета или
несколько миль вниз по течению. Осадки могут нанести вред водным обитателям. Сгустки
уменьшить количество света, который может проникать в воду, влияя на фотосинтез и
видимость жизни животных. Кроме того, когда осадок оседает, он покрывает
русло ручья, душит обитателей дна и их пищевые ресурсы.

Очистка шахтных стоков
Современные действующие глубокие шахты в
верховья Уилинг-Крик следуют государственным и федеральным правилам сброса
сток из шахты. Кислые шахтные стоки необходимо обрабатывать для повышения pH и удаления тяжелых
металлов перед сбросом в приемный поток. Лечение обычно состоит из
добавление сильных оснований, таких как едкий натр (NaOH, гидроксид натрия), кальцинированная сода (Na ₂ CO ₃ , карбонат натрия) или известь (CaO, оксид кальция или Ca(OH) ₂ , дигидроксид кальция). Фото: предоставлено доктором Беном Стаутом

Обратите внимание на изменение цвета в
лечебный пруд на фото справа. Вода красная там, где шахтные стоки попадают в
пруд. Красный цвет указывает на то, что гидроксид железа выпадает в осадок из воды.
столбец. Механическая аэрация ускоряет процесс, делая кислород более доступным.
Реакции 1 и 3 выше. Осадок железа в конце концов оседает на дно
пруд, обозначенный областью, где красная вода становится зеленой. Зеленый цвет является результатом
присутствия сульфата (SO ₄ ^2- ), натрия (Na ⁺ ) и кальция (Ca ²⁺ ), оставшихся после реакций нейтрализации кислоты. Фото: предоставлено доктором Беном Стаутом

Основания, применяемые при обработке кислых шахтных дренажных работ
нейтрализация кислотности шахтных стоков. Поскольку они являются сильными основаниями, они ионизируют
и растворить в воде. Полученный гидроксид (ОН ^—) и
карбонат (CO ₃ ^2- ) ионы
соединяются с ионами водорода (H+), выводя их из раствора. Полученные продукты являются
вода (H ⁺ + ОН ^—
<-> H ₂ O) и угольная кислота
(Н ₂ СО ₃ ). Угольная кислота относительно безвредна, поскольку является слабой кислотой и может быть
диссоциирует на воду и углекислый газ, как описано в бикарбонатной буферной системе
под щелочностью.

Жесткость и электропроводность воды являются полезными индикаторами
горнодобывающая деятельность.