Question

黃銅礦（CuFeS₂）是制取銅及其化合物的主要原料之一．其中爐渣的主要成分是Fe0、Fe₂0₃、Si0₂、Al₂0₃．各物質(zhì)有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，

請回答：
（1）寫出能證明SO₂具有氧化性且現(xiàn)象明顯的化學(xué)方程式

 

．
（2）用NaOH溶液吸收SO₂，所得NaHSO₃溶液pH＜7，則該溶液中存在離子的物質(zhì)的量 濃度由大到小的順序是

 

．
（3）寫出Cu₂S熔煉制取粗銅的化學(xué)方程式

 

（4）廢電解液中常含有Pb²⁺、Zn²⁺，向廢電解液中加入Na₂S溶液，當有PbS和ZnS沉淀時，_C（Zn²⁺）：_C（Pb²⁺）=

 

．已知：K_sp（PbS）=3.4×10^-28mol?L^-2，Ksp（Zns）=1.6×10^-24mol?L^-2．
（5）寫出證明溶液I中含有Fe²+的實驗過程

 

o
（6）Na₂FeO₄能殺菌凈水的原因是

 

（7）Na₂FeO₄和Zn可以組成堿性電池，其反應(yīng)式為：3Zn+2FeO₄^2-+8H₂0═3Zn（OH）₂+2Fe（0H）₃+40H^-．請寫出放電時正極電極反應(yīng)式

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)二氧化硫與硫化氫的水溶液發(fā)生反應(yīng)生成單質(zhì)硫沉淀；
（2）NaHSO₃溶液呈酸性，說明亞硫酸氫根離子水解程度小于電離程度，然后根據(jù)電離平衡和水解平衡分析解答．
（3）工業(yè)上可用Cu₂S和O₂反應(yīng)制取粗銅，說明亞銅被還原，硫元素被氧化，依據(jù)氧化還原反應(yīng)的化合價升降守恒分析書寫判斷；
（4）根據(jù)C（Zn²⁺）：C（Pb²⁺）=

Ksp(Zns)

Ksp(Pbs)

；
（5）根據(jù)酸性KMnO₄溶液能氧化Fe²⁺，溶液顏色褪去；
（6）根據(jù)Na₂FeO₄是可溶于水的強氧化劑，在水中有殺菌消毒的作用．，其還原產(chǎn)物主要是Fe³⁺，會水解形成Fe（OH）₃膠體，F(xiàn)e（OH）₃膠體，能吸附水中的懸浮的固體顆粒；
（7）依據(jù)原電池反應(yīng)，3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^-，正極上FeO₄^2-發(fā)生還原反應(yīng)；

解答：解：（1）二氧化硫與硫化氫的水溶液發(fā)生反應(yīng)生成單質(zhì)硫沉淀：SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O，SO₂體現(xiàn)了氧化性且現(xiàn)象明顯，故答案為：SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O；
（3）NaHSO₃溶液中亞硫酸氫根離子無論電離還是水解都是較微弱的，NaHSO₃溶液呈酸性，說明亞硫酸氫根離子水解程度小于電離程度，所以c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），故答案為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
（2）工業(yè)上可用Cu₂S和O₂反應(yīng)制取粗銅，元素化合價銅元素化合價降低，硫XYZ元素化合價升高，氧氣中氧元素化合價降低，說明亞銅被還原，硫元素被氧化，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為Cu₂S+O₂

高溫  .

2Cu+SO₂，故答案為：Cu₂S+O₂

高溫  .

2Cu+SO₂；
（4）C（Zn²⁺）：C（Pb²⁺）=

Ksp(Zns)

Ksp(Pbs)

=

1.6×10 -24

3.4×10 -28

=4.7×10^-3；
（5）酸性KMnO₄溶液能氧化Fe²⁺，溶液顏色褪去，故答案為：取少量溶液于試管中，然后滴加少量酸性KMnO₄溶液，紫色褪去，證明有Fe²⁺；
（6）Na₂FeO₄是可溶于水的強氧化劑，在水中有殺菌消毒的作用，其還原產(chǎn)物主要是Fe³⁺，會水解形成Fe（OH）₃膠體，F(xiàn)e（OH）₃膠體，能吸附水中的懸浮的固體顆粒；故答案為：Na₂FeO₄是可溶于水的強氧化劑，在水中有殺菌消毒的作用，其還原產(chǎn)物主要是Fe³⁺，會水解形成Fe（OH）₃膠體，F(xiàn)e（OH）₃膠體，能吸附水中的懸浮的固體顆粒；
（7）反應(yīng)原理為：3Zn+2FeO₄^2-+8H₂0═3Zn（OH）₂+2Fe（0H）₃+40H^-，正極電極反應(yīng)式為：FeO₄^2-+3e^-+4H₂O═Fe（OH）₃+5OH^ˉ，故答案為：FeO₄^2-+3e^-+4H₂O═Fe（OH）₃+5OH^-．

點評：本題考查學(xué)生閱讀題目獲取信息的能力、氧化還原反應(yīng)、原電池的工作原理的應(yīng)用，電極反應(yīng)，電極產(chǎn)物的判斷等，難度中等，要求學(xué)生要有扎實的基礎(chǔ)知識和靈活運用知識解決問題的能力．注意基礎(chǔ)知識的全面掌握．