Question

14．元素及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用．請回答下列問題：
Ⅰ．（1）工業(yè)上利用輝銅礦（主要成分是Cu₂S）冶煉銅．為了測定輝銅礦樣品的純度，用酸性高錳酸鉀溶液與Cu₂S反應(yīng)生成CuSO₄，寫出該反應(yīng)的離子方程式Cu₂S+2MnO₄^-+8H⁺=2Cu²⁺+SO₄^2-+2Mn²⁺+4H₂O．
（2）輝銅礦（Cu₂S）可發(fā)生反應(yīng)2Cu₂S+2H₂SO₄+5O₂=4CuSO₄+2H₂O，該反應(yīng)的還原劑是Cu₂S，當(dāng)1mol O₂發(fā)生反應(yīng)時(shí)，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為4mol．向CuSO₄溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成，該氣體是氫氣．
Ⅱ．直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題，將煙氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫，最終生成硫酸鈣．硫酸鈣可在如圖所示的循環(huán)燃燒裝置的燃料反應(yīng)器與甲烷反應(yīng)，氣體產(chǎn)物分離出水后得到幾乎不含雜質(zhì)的二氧化碳，從而有利于二氧化碳的回收利用，達(dá)到減少碳排放的目的．
（1）在煙氣脫硫的過程中，所用的石灰石漿液在進(jìn)入脫硫裝置前，需通一段時(shí)間的二氧化碳，以增加其脫硫效率；脫硫時(shí)控制漿液的pH，此時(shí)漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣．
①二氧化碳與石灰石漿液反應(yīng)得到的產(chǎn)物為Ca（HCO₃）₂或碳酸氫鈣．
②亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學(xué)方程式Ca（HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄
（2）回收的CO₂與苯酚鈉在一定條件下反應(yīng)生成有機(jī)物M，其化學(xué)為C₇H₅O₃Na，M經(jīng)稀硫酸化得到一種藥物中間N，N的結(jié)構(gòu)簡式為．
①M(fèi)的結(jié)構(gòu)簡式為．
②分子中無-O-O-，醛基與苯環(huán)直接相連的N的同分異構(gòu)體共有6種．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）輝銅礦（主要成分是Cu₂S）冶煉銅，和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成銅離子，硫酸根離子，高錳酸根離子被還原為錳離子，結(jié)合原則守恒和電荷守恒配平書寫；
（2）失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，根據(jù)得失電子相等計(jì)算失去電子的物質(zhì)的量，硫酸銅溶液呈酸性，鎂和酸反應(yīng)生成氫氣；
Ⅱ、（1）CO₂與CaCO₃反應(yīng)生成易溶的Ca（HCO₃）₂，亞硫酸氫鈣具有還原性，可被氧化為硫酸鈣；
（2）因?yàn)樗嵝贼人幔咎妓幔颈椒樱�碳酸不與-COONa反應(yīng)，則M為，N對應(yīng)的同分異構(gòu)體中含有2個(gè)-OH和1個(gè)-CHO，根據(jù)位置異構(gòu)判斷．

解答 解：Ⅰ、（1）輝銅礦（主要成分是Cu₂S）冶煉銅，和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成銅離子，硫酸根離子，高錳酸根離子被還原為錳離子，反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂S+2MnO₄^-+8H⁺=2Cu²⁺+SO₄^2-+2Mn²⁺+4H₂O；
故答案為：Cu₂S+2MnO₄^-+8H⁺=2Cu²⁺+SO₄^2-+2Mn²⁺+4H₂O；
（2）在該反應(yīng)中，Cu元素化合價(jià)由+1升高到+2，S元素由-2升高到+6，所以Cu₂S做還原劑；
氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等，所以當(dāng)有1molO₂參與反應(yīng)時(shí)失去4mol電子，則還原劑所失電子的物質(zhì)的量為4mol；
硫酸銅是強(qiáng)酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，鎂和酸反應(yīng)生成氫氣，
故答案為：Cu₂S；4；氫氣；
Ⅱ、（1）①CO₂與CaCO₃反應(yīng)生成易溶的Ca（HCO₃）₂，故答案為：Ca（HCO₃）₂或碳酸氫鈣；
②亞硫酸氫鈣具有還原性，可被氧化為硫酸鈣，反應(yīng)的方程式為Ca（ HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄，故答案為：Ca（ HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄；
（2）①因?yàn)樗嵝贼人幔咎妓幔颈椒�，碳酸不與-COONa反應(yīng)，則M為，故答案為：； 
②N對應(yīng)的同分異構(gòu)體中含有2個(gè)-OH和1個(gè)-CHO，-CHO可在如圖中6種位置，故答案為：6．

點(diǎn)評 本題考查了氧化還原反應(yīng)、燃料脫硫的原理、熱化學(xué)方程式的書寫、有機(jī)物的推斷以及同分異構(gòu)體的性質(zhì)等，題中難度中等，注意同分異構(gòu)體的判斷，為該題的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)．