Question

（16分）輝銅礦是冶煉銅的重要原料。

（1）工業(yè)上冶煉粗銅的某種反應(yīng)為：Cu2S+O2＝2Cu+SO2

①當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)況下11.2L氣體時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為 ；

②將粗銅進(jìn)行電解精煉，粗銅應(yīng)與外電源的 極相接；若精煉某種僅含雜質(zhì)鋅的粗銅，通電一段時(shí)間后測(cè)得陰極增重ag，電解質(zhì)溶液增重bg，則粗銅中含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ；

（2）將輝銅礦、軟錳礦做如下處理，可以制得堿式碳酸銅：

①銅單質(zhì)放置于潮濕空氣中，容易生成堿式碳酸銅，反應(yīng)化學(xué)方程式是 ；

②步驟Ⅱ中，碳酸氫銨參與反應(yīng)的離子方程式為 ；

③步驟Ⅰ中發(fā)生如下3個(gè)反應(yīng)，已知反應(yīng)i)中生成的硫酸鐵起催化作用。請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)iii)的化學(xué)方程式。

i)Fe2O3+3H2SO4 ＝Fe2(SO4)3+3H2O

ii) Cu2S+ Fe2(SO4)3 ＝CuSO4+CuS+2FeSO4

iii)

④步驟Ⅱ中調(diào)節(jié)pH后的溶液中，銅離子濃度最大不能超過(guò) mol/L。

（已知Ksp[(Cu(OH)2)]＝2×10－a）

 

Answer 1

（1）3NA （2）正 ③ （2）①2Cu＋O2＋CO2＋H2O＝Cu2(OH)2CO3 ②HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑

③iii)MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O ④2×1021－a

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)反應(yīng)Cu2S+O2＝2Cu+SO2可知，反應(yīng)中氧元素化合價(jià)和銅元素化合價(jià)降低，只有硫元素的化合價(jià)從－2價(jià)升高到＋4價(jià)，失去6個(gè)電子，所以當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)況下11.2L氣體即0.5mol二氧化硫時(shí)，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量是0.5mol×6＝3mol，其數(shù)目為3NA。

②將粗銅進(jìn)行電解精煉，粗銅應(yīng)與外電源的正極相接；若精煉某種僅含雜質(zhì)鋅的粗銅，通電一段時(shí)間后測(cè)得陰極增重ag，增加的質(zhì)量即為析出的銅，電解質(zhì)溶液增重bg，設(shè)參加反應(yīng)的鋅和銅的質(zhì)量分別是mg、ng，則m+n-a=b，根據(jù)電子守恒可知 ，解得m＝65b，則粗銅中含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ＝。

（2）①銅單質(zhì)放置于潮濕空氣中，容易與氧氣、水、二氧化碳等結(jié)合生成堿式碳酸銅為生銹，反應(yīng)化學(xué)方程式是2Cu＋O2＋CO2＋H2O＝Cu2(OH)2CO3。

②步驟Ⅱ是調(diào)節(jié)溶液pH的，因此碳酸氫銨與氫離子反應(yīng)，則反應(yīng)的離子方程式為HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑。

③硫酸鐵起催化作用，則第二步中生成的硫酸亞鐵需要在第三步中重新被氧化生成硫酸鐵，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O。

④溶液的pH＝3.5，則溶液中氫氧根濃度是10－10.5mol/L，所以根據(jù)氫氧化銅的溶度積常數(shù)可知，銅離子的濃度不能超過(guò) ＝2×1021－a mol/L。

考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)計(jì)算、粗銅精煉的計(jì)算、物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)條件控制以及溶度積常數(shù)的應(yīng)用