Question

7．黄铜矿的主要成分是CuFeS₂（硫元素显-2价，铁元素显+2价）．实验室里用黄铜
矿为原料制取单质铜和铁红（Fe₂O₃）的流程如图1：
已知：CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+FeS+SO₂；FeS+2HC1₌FeC1₂+H₂S↑
（1）在实验室中，应将黄铜矿粉末放在坩埚（填仪器名称）中焙烧．
（2）将反应过程中产生的SO₂和H₂S通入如图2所示装置中检验它
们的性质．该实验证明SO₂具有漂白性和氧化性．
（3）欲选用下列部分装置在实验室中以MnO₂和浓盐酸为原料制取纯净、干燥的氯气．

①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O．
②按气流方向由左到右，导管口连接顺序为a→b→c→g→h→d．
③装置连接好后，需要进行的操作是检查装置的气密性．
（4）若铁红Fe₂O₃样品中含有FeO，选用提供的试剂，设计实验验证铁红中含有FeO．写出有关实验操作、现象与结论．取少量固体样品于试管中，加稀硫酸溶解，向溶液中滴加少量KMnO₄溶液，若KMnO₄溶液紫红色褪色，则证明含有FeO．
提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO₄溶液、NaOH溶液、氯水．

Answer 1

分析 本题是实验室里用黄铜矿为原料制取单质铜和铁红（Fe₂O₃）的流程，涉及SO2的氧化性和还原性的检验，装置的连接及气密性的检验，还探究了如何证明铁红Fe₂O₃样品中含有FeO的实验设计，可借鉴Fe³⁺的检验及Fe²⁺与Fe³⁺的转化来实验，据此解答；
（1）固体的焙烧在坩埚内进行；
（2）SO₂通入品红溶液，证明SO₂具有漂白性；SO₂通入H₂S溶液，生成S淡黄色沉淀，证明SO₂具有氧化性；
（3）①MnO₂与浓盐酸反应生成Cl₂、MnCl₂、H₂O．离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O；
②生成的Cl₂含有HCl、H₂O，所以a连接b、c，通过饱和食盐水除去HCl、继续连接g、h，通过浓硫酸，除去H₂O，再连接d，即可收集纯净、干燥的氯气；
③装置连接好后，在装药品前，需检验装置的气密性；
④固体中是否含有FeO，需要先用稀硫酸溶解形成溶液，再证明溶液里有没有Fe²⁺，Fe²⁺的检验可以借助于Fe³⁺的检验进行，可以先证明溶液里没有Fe³⁺，再添加氧化剂氯水后，证明溶液里有Fe³⁺，从而推出溶液里有Fe²⁺．

解答 解：（1）固体的焙烧在坩埚内进行；故答案为：坩埚；
（2）SO₂通入品红溶液，证明SO₂具有漂白性；SO₂通入H₂S溶液，生成S淡黄色沉淀，证明SO₂具有氧化性，故答案为：漂白；氧化；
（3）①MnO₂与浓盐酸反应生成Cl₂、MnCl₂、H₂O．离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O，故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O；
②生成的Cl₂含有HCl、H₂O，所以a连接b、c，通过饱和食盐水除去HCl、继续连接g、h，通过浓硫酸，除去H₂O，再连接d，即可收集纯净、干燥的氯气；故答案为：b→c→g→h→d；
③整套装置涉及气体的制备与性质检验，因此添加药品前，需要检验装置气密性，故答案为：检查装置的气密性；
④欲证明铁红Fe₂O₃样品中含有FeO，可以取少量固体样品于试管中，加稀硫酸溶解，向溶液中滴加少量KMnO₄溶液，若KMnO₄溶液紫红色褪色，则证明含有FeO，故答案为：取少量固体样品于试管中，加稀硫酸溶解，向溶液中滴加少量KMnO₄溶液，若KMnO₄溶液紫红色褪色，则证明含有FeO．

点评 本题考查了物质制备过程分析判断，物质性质的理解应用，化学方程式和离子方程式书写方法，掌握基础是关键，题目难度较大．