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為：Cu2S+O2＝2Cu+SO2

①當產生標況下11.2L氣體時，轉移電子數目為 ；

②將粗銅進行電解精煉，粗銅應與外電源的 極相接；若精煉某種僅含雜質鋅的粗銅，通電一段時間后測得陰極增重ag，電解質溶液增重bg，則粗銅中含鋅的質量分數為 ；

（2）將輝銅礦、軟錳礦做如下處理，可以制得堿式碳酸銅：

①銅單質放置于潮濕空氣中，容易生成堿式碳酸銅，反應化學方程式是 ；

②步驟Ⅱ中，碳酸氫銨參與反應的離子方程式為 ；

③步驟Ⅰ中發(fā)生如下3個反應，已知反應i)中生成的硫酸鐵起催化作用。請寫出反應iii)的化學方程式。

i)Fe2O3+3H2SO4 ＝Fe2(SO4)3+3H2O

ii) Cu2S+ Fe2(SO4)3 ＝CuSO4+CuS+2FeSO4

iii)

④步驟Ⅱ中調節(jié)pH后的溶液中，銅離子濃度最大不能超過 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根據反應Cu2S+O2＝2Cu+SO2可知，反應中氧元素化合價和銅元素化合價降低，只有硫元素的化合價從－2價升高到＋4價，失去6個電子，所以當產生標況下11.2L氣體即0.5mol二氧化硫時，轉移電子物質的量是0.5mol×6＝3mol，其數目為3NA。

②將粗銅進行電解精煉，粗銅應與外電源的正極相接；若精煉某種僅含雜質鋅的粗銅，通電一段時間后測得陰極增重ag，增加的質量即為析出的銅，電解質溶液增重bg，設參加反應的鋅和銅的質量分別是mg、ng，則m+n-a=b，根據電子守恒可知 ，解得m＝65b，則粗銅中含鋅的質量分數為 ＝。

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

②步驟Ⅱ是調節(jié)溶液pH的，因此碳酸氫銨與氫離子反應，則反應的離子方程式為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，因此反應的化學方程式為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，所以根據氫氧化銅的溶度積常數可知，銅離子的濃度不能超過 ＝2×1021－a mol/L。

考點：考查氧化還原反應計算、粗銅精煉的計算、物質制備實驗條件控制以及溶度積常數的應用