Question

17．黃銅礦的主要成分是 CuFeS₂（硫元素顯-2價(jià)，鐵元素顯+2價(jià)）．實(shí)驗(yàn)室里用黃銅礦為原料制取單質(zhì)Cu和 
Fe₂O₃的流程如圖1所示：

（1）根據(jù)上述流程寫出焙燒黃銅礦的化學(xué)方程式CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+FeS+SO₂
（2）將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的SO₂ 和H₂S 通入如圖2所示裝置中檢驗(yàn)它們的性質(zhì)．該實(shí)驗(yàn)證明SO₂ 具有漂白 性和氧化性．
（3）欲選用如圖3所示的部分裝置在實(shí)驗(yàn)室中以MnO₂ 和濃鹽酸為原料制取純凈、干燥的氯氣．
①按氣流方向由左到右，導(dǎo)管口連接順序?yàn)閍→b→c→g→h→d，
②裝置連接好后．在裝藥品前，需檢驗(yàn)裝置的氣密性，具體方法是關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)氣管插入水中，微熱圓底燒瓶，若導(dǎo)氣管末端產(chǎn)生氣泡，停止加熱，導(dǎo)氣管中有一段水柱形成，說明裝置不漏氣．
（4）Fe₂O₃ 的俗名鐵紅，這樣制得的 Fe₂O₃的用途為紅色油漆和涂料若使用l0g黃銅礦粉末可制得12g
Fe₂O₃，則該黃銅礦中含 CuFeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是91.2%（假設(shè)各步反應(yīng)均完全進(jìn)行且過程中無額外物質(zhì)損耗）．

Answer 1

分析 （1）焙燒黃銅礦反應(yīng)生成氧化鐵、銅和二氧化硫；
（2）SO₂通入品紅溶液，證明SO₂具有漂白性；SO₂通入H₂S溶液，生成S淡黃色沉淀，證明SO₂具有氧化性；
（3）MnO₂與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl₂、MnCl₂、H₂O．離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl?$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O；
①生成的Cl₂含有HCl、H₂O，所以a連接b、c，通過飽和食鹽水除去HCl、繼續(xù)連接g、h，通過濃硫酸，除去H₂O，再連接d，即可收集純凈、干燥的氯氣；
②利用加熱氣體膨脹的原理進(jìn)行裝置氣密性的檢驗(yàn)，所以檢驗(yàn)方法為：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水中，微熱圓底燒瓶，若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡，停止加熱，導(dǎo)管中有一段水柱形成，說明裝置不漏氣；
（4）氧化鐵為鐵紅可以制備油漆，根據(jù)Fe元素守恒可得：2CuFeS₂～Fe₂O₃，以此計(jì)算該黃銅礦中含CuFeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）焙燒黃銅礦反應(yīng)生成氧化鐵、銅和二氧化硫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+FeS+SO₂ ，
故答案為：CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+FeS+SO₂ ；
（2）SO₂通入品紅溶液，證明SO₂具有漂白性；SO₂通入H₂S溶液，生成S淡黃色沉淀，證明SO₂具有氧化性，故答案為：漂白；氧化；
（3）MnO₂與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl₂、MnCl₂、H₂O．離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl?$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl?$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O；
①生成的Cl₂含有HCl、H₂O，所以a連接b、c，通過飽和食鹽水除去HCl、繼續(xù)連接g、h，通過濃硫酸，除去H₂O，再連接d，即可收集純凈、干燥的氯氣；
故答案為：b→c→g→h→d；
③利用加熱氣體膨脹的原理進(jìn)行裝置氣密性的檢驗(yàn)，所以檢驗(yàn)方法為：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水中，微熱圓底燒瓶，若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡，停止加熱，導(dǎo)管中有一段水柱形成，說明裝置不漏氣；
故答案為：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水中，微熱圓底燒瓶，若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡，停止加熱，導(dǎo)管中有一段水柱形成，說明裝置不漏氣；
（4）氧化鐵俗稱為鐵紅，可以制作紅色油漆，涂料等，根據(jù)Fe元素守恒可得：2CuFeS₂～Fe₂O₃，所以該黃銅礦中含CuFeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{\frac{12g}{160g/mol}×368g/mol}{10g}$×100%=91.2%，故答案為：91.2%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備過程分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，化學(xué)方程式和離子方程式書寫方法，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度較大．