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【题目】辉铜矿(主要成分为Cu2S)经火法冶炼,可制得Cu和H2SO4,流程如下图所示:

(1)Cu2S中Cu元素的化合价是__________价。

(2)Ⅱ中,电解法精炼粗铜(含少量Ag、Fe),CuSO4溶液做电解质溶液:

①粗铜应与直流电源的_________极(填“正”或“负”)相连。

②铜在阴极析出,而铁以离子形式留在电解质溶液里的原因是__________________________

(3)Ⅲ中,烟气(主要含SO2、CO2)在较高温度经下图所示方法脱除SO2,并制得H2SO4

①在阴极放电的物质________________

②在阳极生成SO3的电极反应式是_______________________________

(4)检测烟气中SO2脱除率的步骤如下:

(i).将一定量的净化气(不含SO3)通入足量NaOH溶液后,再加入足量溴水。

(ii)加入浓盐酸,加热溶液至无色无气泡,再加入足量BaCl2溶液。

(iii)过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量。

①用离子方程式表示(i)中溴水的主要作用________________________________

②若沉淀的质量越大,说明SO2的脱除率越________(填“高”或“低”)。

【答案】 +1 Cu2+的氧化性大于Fe2+的氧化性 O2 2SO42--4e-= 2SO3↑ + O2 SO32- +Br2+H2O=SO42- +Br- + 2H+ 或SO32-+ Br2+2OH-= SO42-+ 2Br-+ H2O 等

【解析】试题(1Cu2S S-2价,Cu+1价。

2电解法精炼铜时,粗铜做阳极,精铜做阴极,

②Cu2比溶液中其他阳离子氧化性更强,浓度更大,在阴极放电,析出铜单质。

3阴极发生还原反应,根据图中所示过程,烟气中O2发生还原反应,

根据图中所示过程,SO42-放电生成SO3O2,则阳极的电极反应式是2SO42--4e=2SO3↑+O2

4溴水将溶液中的SO32-氧化成SO42-,则溴水的主要作用是Br2+SO32-+2OH= 2Br+SO42-+ H2O

沉淀量越大,说明净化气中硫元素质量分数越大,说明SO2脱除率越低。

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(3)将CB2与D2以体积比1:1混合后通入品红溶液中,品红溶液不褪色,请用一个化学方程式来解释:_________________________________

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起始浓度

c(NO2)/(mol·L-1)

0.10

0.20

0.20

c(SO2)/(mol·L-1)

0.10

0.10

0.20

A. 容器甲中的反应在前2min的平均速率v(NO)=0.05mol·L-1·min-1

B. 容器乙中若起始时改充0.10mol·L-1NO2和0.20mol·L-1SO2,达到平时c(NO)与原平衡相同

C. 达到平衡时,容器丙中SO3的体积分数是容器甲中SO3的体积分数的2倍

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