Question

18．（1）金屬大多存在于礦石中，如鐵存在于赤鐵礦（含F(xiàn)e₂O₃）、磁鐵礦（含F(xiàn)e₃O₄）、菱鐵礦（含碳酸亞鐵，化學(xué)式為FeCO₃），銅存在于黃銅礦（含CuFeS₂）、輝銅礦（含Cu₂S，其中硫是負(fù)二價，則其名稱為硫化亞銅）等．
Cu₂S中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%，用500噸含Cu₂S 80%的銅礦石，理論上可以煉出320噸銅．
（2）磁鐵礦常用于工業(yè)煉鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CO₂+3Fe；Fe₃O₄在組成上可看成Fe₂O₃•FeO（純凈物），它能與鹽酸反應(yīng)生成一種使溶液呈黃色的物質(zhì)和一種使溶液呈淺綠色的物質(zhì)，試用一個化學(xué)方程式表示該反應(yīng)Fe₃O₄+8HCl=2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O．
（3）將m g氧化銅加入稀硫酸中完全溶解后，再加入鐵粉充分反應(yīng)，過濾，得到濾渣A和濾液B．再將濾渣A加入足量稀硫酸中，有氣泡冒出，充分反應(yīng)后，剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量為9.6g．
①濾渣A的成分是鐵、銅，濾液B的成分是FeSO₄．
②原氧化銅的質(zhì)量m=12g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學(xué)式的寫法，化學(xué)方程式的書寫方法，常見元素的化合價進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)四氧化三鐵和一氧化碳在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，四氧化三鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵、硫化亞鐵和水進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)金屬活動性由強到弱的順序：鐵＞氫＞銅，分析氧化銅中加入稀硫酸發(fā)生的反應(yīng)（CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O），再加入鐵粉可能發(fā)生的反應(yīng)（Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu、Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑），依據(jù)實驗現(xiàn)象“濾渣A加入足量稀硫酸中，有氣泡冒出”，判斷發(fā)生反應(yīng)后所得濾渣和濾液的成分．

解答 解：（1）碳酸亞鐵中的鐵元素顯正二價，碳酸根顯負(fù)二價，所以化學(xué)式為FeCO₃，輝銅礦中硫是負(fù)二價，則銅顯正一價，為亞銅，所以名稱為硫化亞銅，$\frac{128}{128+32}$×100%=80%，依據(jù)銅元素守恒可知，生成銅的質(zhì)量為：500t×80%×80%=320t；
（2）四氧化三鐵和一氧化碳在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CO₂+3Fe，四氧化三鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵、硫化亞鐵和水，化學(xué)方程式為：Fe₃O₄+8HCl=2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象“濾渣A加入足量稀硫酸中，有氣泡冒出”可知，充分反應(yīng)后濾渣中含有鐵，說明加入的鐵是過量的；此時濾液中不存在硫酸和硫酸銅，則所得濾渣中一定含有銅、鐵，濾液中一定含有硫酸亞鐵；將濾渣A加入足量稀硫酸中，充分反應(yīng)后，剩余固體物質(zhì)為銅，銅的質(zhì)量為9.6gg；根據(jù)元素質(zhì)量守恒，由銅的質(zhì)量可以計算出參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量．
設(shè)氧化銅的質(zhì)量為x．
Cu---CuO
64    80  
9.6g  x
$\frac{64}{9.6g}$=$\frac{80}{x}$
x=12g．
故答案為：（1）FeCO₃，硫化亞銅，80%，320t；
（2）Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CO₂+3Fe，F(xiàn)e₃O₄+8HCl=2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；
（3）①鐵、銅，F(xiàn)eSO₄；
②12．

點評 本題體現(xiàn)出了化學(xué)中“根據(jù)現(xiàn)象，找出原因，判斷本質(zhì)”這一化學(xué)理念，考查運用知識分析問題的能力．