Question

18．輝銅礦（主要成分為Cu₂S）經(jīng)火法冶煉，可制得Cu和H₂SO₄，流程如下圖所示：

（1）Cu₂S（硫化亞銅）中Cu元素的化合價(jià)是+1價(jià)．
（2）冶煉過程中產(chǎn)生的SO₂氣體如果直接排放到空氣中，會(huì)形成酸雨，請(qǐng)寫出SO₂在空氣中轉(zhuǎn)化形成硫酸型酸雨的反應(yīng)方程式2SO₂+O₂?2SO₃、SO₃+H₂O═H₂SO₄，或SO₂+H₂O?H₂SO₃，2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄．
（3）過程I中產(chǎn)生的煙氣除了含有SO₂氣體，還含有少量CO₂氣體．
①檢驗(yàn)煙氣中的CO₂氣體需先將SO₂氣體除去．為保證CO₂氣體的檢驗(yàn)，除去SO₂氣體可選用的試劑是B（填序號(hào)）．
A．NaOH溶液B．KMnO₄酸性溶液
②將過程I產(chǎn)生的煙氣通入一定量的NaOH溶液中，得到的溶液顯中性，其中包括的離子及濃度如下所示（其他離子忽略不計(jì)）：

所含離子	Na+	HCO3-	CO32-	SO32-	HSO3-
濃度mol/L		0.005	0.01	0.05	0.2

則c（Na⁺）=0.325mol/L．

Answer 1

分析 （1）金屬硫化物中S元素常見負(fù)化合價(jià)為-2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可確定銅的化合價(jià)；
（2）SO₂在空氣中轉(zhuǎn)化形成硫酸型酸雨，有兩種途徑：一種是SO₂在空氣中的飄塵做催化劑的作用下被氧氣氧化為SO₃，再溶于水生成硫酸；另一種是SO₂溶于水生成亞硫酸，再被空氣中的氧氣氧化成硫酸；
（3）①要除去二氧化碳中的二氧化硫，通常用高錳酸鉀氧化二氧化硫，而不用氫氧化鈉吸收，因?yàn)闅溲趸�鈉也能與二氧化碳反應(yīng)；
②得到的溶液顯中性，有c（H⁺）=c（OH^-），根據(jù)溶液中陰、陽(yáng)離子所帶電荷相等有c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Na⁺），據(jù)此可計(jì)算出c（Na⁺）．

解答 解：（1）金屬硫化物中S元素常見負(fù)化合價(jià)為-2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可知Cu₂S中銅的化合價(jià)為+1價(jià)，
故答案為：+1；
（2）硫酸型酸雨形成過程有兩種途徑：一種是SO₂在空氣中的飄塵做催化劑的作用下被氧氣氧化為SO₃，2SO₂+O₂?2SO₃，溶于水生成硫酸，SO₃+H₂O═H₂SO₄；另一種是SO₂溶于水生成亞硫酸，SO₂+H₂O?H₂SO₃；再被空氣中的氧氣氧化成硫酸，2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄，
故答案為：2SO₂+O₂?2SO₃、SO₃+H₂O═H₂SO₄；或SO₂+H₂O?H₂SO₃，2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄；
（3）①要除去二氧化碳中的二氧化硫，通常用高錳酸鉀氧化二氧化硫，而不用氫氧化鈉吸收，因?yàn)闅溲趸�鈉也能與二氧化碳反應(yīng)，故選B；
②得到的溶液顯中性，有c（H⁺）=c（OH^-），根據(jù)溶液中陰、陽(yáng)離子所帶電荷相等有c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Na⁺），所以c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）=（0.005+0.01×2+0.05×2+0.2）mol/L=0.325mol/L，
故答案為：0.325．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是元素化合價(jià)、硫的元素及化合物質(zhì)知識(shí)、電荷守恒等，難度有大，答題時(shí)注意守恒思想的應(yīng)用，要熟記常見元素及化合物的性質(zhì)．