Question

（14分）工業(yè)上用輝銅礦（主要成分Cu2S，含F(xiàn)e3O4、SiO2雜質(zhì)）為原料，生產(chǎn)硫酸銅晶體的工藝流程如下：

已知：①固體B為氧化物組成的混合物 ②[Cu(NH3)4]2+(aq) Cu2+(aq) + 4NH3(aq)

（1）氣體X是 ，高溫下在過量空氣中煅燒輝銅礦時(shí)，Cu2S發(fā)生反應(yīng)的方程式為： 。

（2）固體B酸溶時(shí)加入稀硫酸和H2O2,目的是 ，不用濃硫酸的原因是 。

（3）鑒別溶液D中Fe3+完全除盡的方法是 。濾液G的主要溶質(zhì)是 （填化學(xué)式）。

（4）由溶液E獲得硫酸銅晶體的實(shí)驗(yàn)操作I的方法是蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、 、烘干。

（5）用“間接碘量法”測(cè)定所制備的CuSO4·5H2O(不含能與I－反應(yīng)的氧化性雜質(zhì))的純度。取a g試樣配成100 mL溶液，取25.00 mL該溶液，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，滴加KI溶液至沉淀不再產(chǎn)生為止，然后用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，消耗c mol·L-1 Na2S2O3溶液的體積為V mL。

①寫出CuSO4與KI反應(yīng)的離子方程式_________________________。

②計(jì)算試樣中CuSO4·5H2O的純度____________________（用a、c、V表示）。

Answer 1

（1）SO2 Cu2S+2O22CuO+SO2 或2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2

（2）溶解CuO、Fe3O4，并將Fe2+氧化為Fe3+ 濃硫酸與Fe2+反應(yīng)會(huì)生成對(duì)環(huán)境有污染的SO2

（3）取少量D溶液于試管中，滴入KSCN溶液，若溶液未出現(xiàn)血紅色，則證明Fe3+完全除盡 (NH4)2SO4

（4）過濾洗滌

（5）① 2Cu2++4I-==2CuI↓+I2 ②%

【解析】

試題分析：（1）高溫下在過量空氣中煅燒輝銅礦，Cu2S會(huì)和氧氣反應(yīng)生成SO2，所以氣體X是SO2，Cu2S發(fā)生反應(yīng)的方程式為Cu2S+2O22CuO+SO2 或2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2

（2）稀硫酸與Fe3O4 反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸鐵，和氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅，和SiO2 不反應(yīng)，所以固體B中加入稀硫酸和H2O2,目的是溶解CuO、Fe3O4，并將Fe2+氧化為Fe3+，該反應(yīng)不能采用濃硫酸溶液，是因?yàn)闈饬蛩崤cFe2+反應(yīng)會(huì)生成對(duì)環(huán)境有污染的SO2。

（3）檢驗(yàn)Fe3＋是否存在可以用KSCN溶液，所以鑒別溶液D中Fe3+完全除盡的方法是取少量D溶液于試管中，滴入KSCN溶液，若溶液未出現(xiàn)血紅色，則證明Fe3+完全除盡，前面相繼除去了硅元素，鐵元素，濾渣是CuO，所以濾液G的主要溶質(zhì)是(NH4)2SO4。

（4）由溶液獲得晶體的基本操作是蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾洗滌、烘干等。

（5）用硫酸銅與碘化鉀反應(yīng)，然后用Na2S2O3滴定反應(yīng)生成的I2，說明Cu2＋能將I－氧化成碘單質(zhì)，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，說明有CuI生成，所以CuSO4與KI反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++4I-==2CuI↓+I2。

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2Cu2++4I-==2CuI↓+I2，I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6 得到關(guān)系式為 Cu2＋—Na2S2O3，所以CuSO4·5H2O的物質(zhì)的量等于Na2S2O3 的物質(zhì)的量=c·V×10-3mol，所以試樣中CuSO4·5H2O的純度= （c·V×10-3×250）÷0.25a×100%=%。

考點(diǎn)：考查工業(yè)生產(chǎn)硫酸銅晶體的工藝流程，銅及其化合物的性質(zhì)，氧化還原反應(yīng)滴定等知識(shí)。