Question

Al、Fe、Cu、S等都是中學化學常見元素
（1）某混合物由Al₂O₃、Cu₂O、Fe₃O₄組成，將該混合物進行如下處理：
①濾渣A的化學成分為

 

（填化學式），則上述過程中，含“銅”物質發(fā)生反應的離子方程式為Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O、

 

②濾液A中有無Fe³⁺？

 

（填“有”或“無”）實驗方法是

 

（所述實驗方法需與前一填空結論一致）．
③向濾液A中加入過量NaOH溶液時，Al³⁺發(fā)生反應的離子方程式為

 

（2）CuFeS₂中Fe元素的化合價為

 

，CuFeS₂與氧氣反應可得產物Cu₂S、FeS和SO₂氣體，則該反應的氧化產物為

 

（填化學式）
（3）硫酸廠尾氣中含有較多的SO₂氣體，為變廢為寶，某實驗小組設計了如下兩種方法進行二氧化硫的回收利用．
①以水為吸收劑，將吸收也水微熱，向其中通入SO₂和過量的空氣，SO₂幾乎被完全吸收，則反應的化學方程式為

 

②利用電化學法將尾氣中的SO₂氣體轉化為氮肥硫酸銨，模擬裝置如圖2所示，試寫出SO₂氣體發(fā)生的電極反應為

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用

專題：元素及其化合物

分析：（1）Cu₂O與酸反應生成Cu和Cu²⁺，Al₂O₃與酸反應生成Al³⁺，Fe₃O₄與酸反應生成Fe²⁺、Fe³⁺，Fe³⁺與Cu反應生成Fe²⁺，則濾液A中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，濾渣A中含Cu；
（2）CuFeS₂中Cu為+2價，S為-2價，則由化合物中元素的化合價代數和為0可知Fe為+2價，CuFeS₂與氧氣反應可得產物Cu₂S、FeS和SO₂氣體，S元素的化合價升高；
（3）①通入SO₂和過量的空氣，SO₂幾乎被完全吸收，生成硫酸；
②在負極上二氧化硫失電子和水反應生成硫酸．

解答： 解：（1）Cu₂O與酸反應生成Cu和Cu²⁺，Al₂O₃與酸反應生成Al³⁺，Fe₃O₄與酸反應生成Fe²⁺、Fe³⁺，Fe³⁺與Cu反應生成Fe²⁺，則濾液A中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，濾渣A中含Cu；
①由上述分析可知，濾渣A的化學成分為Cu，則上述過程中，含“銅”物質發(fā)生反應的離子方程式為Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O、Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，
故答案為：Cu；Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
②Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺中Cu過量，則濾液中不含Fe³⁺，檢驗方法為取少量濾液A加KSCN溶液，無現象，故答案為：無；取少量濾液A加KSCN溶液，無現象；
③向濾液A中加入過量NaOH溶液時，Al³⁺發(fā)生反應的離子方程式為Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）CuFeS₂中Cu為+2價，S為-2價，則由化合物中元素的化合價代數和為0可知Fe為0-（-2）×2-（+2）=+2價，CuFeS₂與氧氣反應可得產物Cu₂S、FeS和SO₂氣體，S元素的化合價升高，該反應的氧化產物為SO₂，故答案為：+2；SO₂；
（3）①通入SO₂和過量的空氣，SO₂幾乎被完全吸收，生成硫酸，化學反應為2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，故答案為：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄；
②在負極上二氧化硫失電子和水反應生成硫酸，電極反應式為SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-，故答案為：SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-．

點評：本題考查分離提純的綜合應用及金屬化合物的性質，為高頻考點，把握物質的性質、流程中的反應、原電池原理等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．