Question

14．工業(yè)上由黃銅礦（主要成分CuFeS₂）冶煉銅的主要流程如下：

（1）氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的cd吸收．
a．濃H₂SO₄     b．稀HNO₃   c．NaOH溶液   d．氨水
（2）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Fe³⁺（填離子符號(hào)），檢驗(yàn)溶液中還存在Fe²⁺的方法是另取少量所得溶液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液紫紅色褪去（注明試劑、現(xiàn)象）．
（3）由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為3Cu₂O+2Al $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Al₂O₃+6Cu．
（4）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，其正極電極反應(yīng)式為4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）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)；
（3）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；
（4）根據(jù)原電池原理，正極發(fā)生的是化合價(jià)降低得電子的反應(yīng)．

解答 解：（1）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)生成亞硫酸鈉和水，不產(chǎn)生新的污染氣體，故c正確；
d．氨水與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，不產(chǎn)生新的污染氣體，故d正確；故答案為：c、d；
（2）Fe³⁺遇KSCN溶液變?yōu)檠�紅色，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，則溶液中存在Fe²⁺；
（3）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$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+6Cu，故答案為：3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+6Cu；
（4）原電池正極發(fā)生的是化合價(jià)降低得電子的反應(yīng)，根據(jù)方程式可知是O₂得電子，另外，由于H₂SO₄存在，所以發(fā)生的O₂酸性條件下的電極反應(yīng)：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銅、氮、鐵、硫的性質(zhì)，掌握常見離子的檢驗(yàn)是解答本題的關(guān)鍵，題目難度不大．