Question

工業(yè)上可用黃銅礦（CuFeS₂）冶煉銅，同時還可得到多種物質(zhì)。
工業(yè)冶煉銅的化學方程式是：
（1）CuFeS₂中Fe的化合價為+2，反應中被還原的元素是氧元素和____________。
（2）用少量黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣（主要含F(xiàn)e₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）模擬制鐵紅（Fe₂O₃），進行如下實驗。

①濾液中的陽離子有Fe³⁺、Fe²⁺、H⁺、_____________。
②為確認濾液中含F(xiàn)e²⁺，下列實驗方案和預期現(xiàn)象正確的是____（填序號）。

	實驗方案	預期現(xiàn)象
a	加NaOH溶液	產(chǎn)生白色沉淀，變灰綠再變紅褐
b	先加KSCN溶液，再加氯水	先無明顯現(xiàn)象，后變紅
C	加酸性KMnO4溶液	紫色褪去
d	先加氯水，再加KSCN溶液	溶液先變黃，再變紅

 
③濾液在酸性條件下，與H₂O₂反應的離子方程式是
______________________________________________________________________。
（3）冶煉銅過程中產(chǎn)生大量的SO₂可用于制硫酸，尾氣可用純堿溶液吸收。已知用1L1mol/L的純堿溶液吸收SO₂，生成n（Na₂SO₃）：n（NaHSO₃）=1：2，則吸收的SO₂物質(zhì)的量是_____________mol。

Answer 1

（8分）（1）銅元素（答Cu給分）（1分）（2）①Al³⁺ （1分）  ②c（2分）
③（2分） （3）1.5（2分）

試題分析：（1）黃銅礦冶煉得到粗銅的一步反應為：8CuFeS₂＋21O₂8Cu＋4FeO＋2Fe₂O₃＋16SO₂，若CuFeS₂中的Fe的化合價為+2價，則銅的化合價為+2價，硫的化合價為-1價，氧氣中氧元素的化合價為0價，產(chǎn)物中銅的化合價為0價，氧化亞鐵中鐵的化合價為+2價，氧元素為-2價，三氧化二鐵中鐵的元素化合價為+3價，氧元素為-2價，二氧化硫中硫元素的化合價為+4價，氧元素為-2價，根據(jù)氧化還原規(guī)律，化合價降低的發(fā)生還原反應，所以反應中被還原的元素是Cu、O。
（2）①爐渣中要含F(xiàn)e₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃和稀硫酸反應生成硫酸鐵、硫酸亞鐵和硫酸鋁，所以濾液中的陽離子有Fe³⁺、Fe²⁺、H⁺、Al³⁺。
②由于溶液中含有Fe³⁺、Fe²⁺、H⁺、Al³⁺，所以a中加入氫氧化鈉溶液后生成氫氧化鐵紅褐色沉淀會掩蓋氫氧化亞鐵沉淀，a不正確；溶液中含有鐵離子，因此加KSCN溶液顯紅色，b不正確；亞鐵離子檢驗還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，c正確；溶液中含有鐵離子，顯黃色，d不正確，答案選c。
③雙氧水具有氧化性，亞鐵離子具有還原性，能氧化亞鐵離子，生成鐵離子，反應的離子方程式是2Fe^2＋＋H₂O₂＋2H^＋=2Fe^3＋＋2H₂O。
（3）設SO₂的物質(zhì)的量是x，則根據(jù)n（Na₂SO₃）：n（NaHSO₃）＝1：2可知，亞硫酸鈉是x/3mol，亞硫酸氫鈉是2x/3mol。碳酸鈉的物質(zhì)的量是1L×1mol/L＝1mol，則根據(jù)鈉原子守恒可知2x/3mol＋2x/3mol＝2mol，解得x＝1.5mol。₂和碳酸鈉反應的有關計算
點評：該題是中等難度的試題，試題貼近高考，綜合性強。在注重對學生基礎知識鞏固和訓練的同時，側(cè)重對學生答題能力的培養(yǎng)和訓練。意在培養(yǎng)學生分析、歸納、總結(jié)問題的能力，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和抽象思維能力。