Question

工業(yè)上由黃銅礦（主要成分CuFeS₂）冶煉銅的主要流程如下：

（1）在由黃銅礦轉(zhuǎn)化為冰銅的過程中，其中一個(gè)反應(yīng)可表示為：2CuFeS₂+O₂ 

高溫  .

 Cu₂S+2FeS+SO₂，在該反應(yīng)中，若有1molSO₂生成，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

．
（2）氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的

 

吸收．
a．濃H₂SO₄      b．濃HNO₃         c．NaOH溶液      d．氨水
（3）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中存在

 

（填離子符號(hào)），檢驗(yàn)溶液中還存在Fe²⁺的方法是

 

（注明試劑、現(xiàn)象）．
（4）由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．
（5）以CuSO₄溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說法正確的是

 

．
a．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能             b．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
c．溶液中Cu²⁺向陽(yáng)極移動(dòng)             d．利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬
（6）利用反應(yīng)2Cu+O₂+2H₂SO₄?2CuSO₄+2H₂O可以制備CuSO₄，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)分析；
（2）由流程圖轉(zhuǎn)化可知，氣體A中的大氣污染物主要是二氧化硫，選擇試劑吸收二氧化硫，不能產(chǎn)生新的污染氣體，二氧化硫是酸性氧化物，結(jié)合選項(xiàng)中各物質(zhì)的性質(zhì)判斷；
（3）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明含有Fe³⁺；
Fe²⁺具有還原性，可以利用KMnO₄溶液檢驗(yàn)；
（4）由流程圖轉(zhuǎn)化可知，Cu₂O與Al反應(yīng)置換反應(yīng)生成Al₂O₃與Cu；
（5）a、反應(yīng)中有熱能產(chǎn)生；
b、精煉銅時(shí)，粗銅做陽(yáng)極；
c、溶液中Cu²⁺向陰極移動(dòng)；
d、Ag、Pt、Au不如銅活潑，銅放電后Ag、Pt、Au從粗銅脫落；
（6）利用原電池原理，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答： 解：（1）2CuFeS₂+O₂

高溫  .

Cu₂S+2FeS+SO₂，在該反應(yīng)中，S的化合價(jià)由-2價(jià)升高到+4價(jià)，失去6個(gè)電子，若有1molSO₂生成，則失去6mol電子；故答案為：6mol；
（2）由流程圖轉(zhuǎn)化可知，氣體A中的大氣污染物主要是二氧化硫，選擇試劑吸收二氧化硫，不能產(chǎn)生新的污染氣體，
a、濃H₂SO₄不能吸收二氧化硫，故a錯(cuò)誤；
b、稀HNO₃可以吸收二氧化硫，但生成NO污染大氣，故b錯(cuò)誤；
c、NaOH溶液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉，故c正確；
d、氨水與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，故d正確；
故選cd；
（3）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明含有Fe³⁺；
Fe²⁺具有還原性，可以利用KMnO₄溶液檢驗(yàn)，取少量溶液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液紫色褪去，
故答案為：Fe³⁺；取少量溶液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液紫色褪去；
（4）由流程圖轉(zhuǎn)化可知，Cu₂O與Al反應(yīng)置換反應(yīng)生成Al₂O₃與Cu，反應(yīng)方程式為3Cu₂O+2Al

高溫  .

Al₂O₃+6Cu，
故答案為：3Cu₂O+2Al

高溫  .

Al₂O₃+6Cu；
（5）a、反應(yīng)中有熱能產(chǎn)生，故a錯(cuò)誤；
b、精煉銅時(shí)，粗銅做陽(yáng)極，連接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故b正確；
c、溶液中Cu²⁺向陰極移動(dòng)，故c錯(cuò)誤；
d、Ag、Pt、Au不如銅活潑，銅放電后Ag、Pt、Au從粗銅脫落，利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬，故d正確；
故選bd；
（6）利用反應(yīng)2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O可制備CuSO₄，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，正極上是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，酸性溶液中生成的氫氧根離子以水的形式存在，其正極電極反應(yīng)式為：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O，故答案為：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了元素化合物的性質(zhì)、電化學(xué)知識(shí)、離子檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn)，難度較大，注意離子的檢驗(yàn)是高考的熱點(diǎn)，選取的試劑和檢驗(yàn)離子反應(yīng)后要有特殊現(xiàn)象，會(huì)運(yùn)用知識(shí)遷移方法解決問題．