Question

以黄铜矿（CuFeS₂）为原料冶炼铜的反应为：8CuFeS₂+210₂

高温  .

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂
（1）已知CuFeS₂中Cu为+2价，则反应中每生成lmolCu需要转移

 

mol电子．
（2）为综合利用炉气中的大量S0₂，下列方案合理的是

 

．
a．用浓硫酸吸收    b．用于制备硫酸
c．高空排放        d．用纯碱液吸收制亚硫酸钠
（3）为检验所得矿渣中是否含有FeO、Fe₂O₃、CuO、A1₂O₃、SiO₂等氧化物，进行了以下实验；
①取一定量矿渣粉末，加入适量浓硫酸后加热，固体全部溶解，得溶液A；将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色．由此判断矿渣中一定含有

 

，一定没有

 

．
②将溶液A稀释后分成两份，取其中一份，加入过量NaOH溶液，有沉淀产生，静置后取上层清液，通入过量的CO₂溶液变浑浊．写出通入过量的CO₂所发生反应的离子方程式

 

．取另一份溶液加入过量的铁粉充分反应后过滤，得到的固体中有红色物质，写出反应的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应的电子转移数目计算,常见的生活环境的污染及治理,几组未知物的检验

专题：物质检验鉴别题,氧化还原反应专题

分析：8CuFeS₂+21O₂

高温  .

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，Cu元素的化合价由+2价降低为0，O元素的化合价由0降低为-2价，而Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，S元素的化合价由-2价升高为+4价，该反应中参加反应8molCuFeS₂转移100mol电子，以此来解答；
（1）反应中元素化合价升降，来求转移电子的总数；
（2）冶炼过程产生大量SO₂，处理方案中合理的分析是二氧化硫是污染性气体，不能排放到空气中，可以吸收利用；
（3）①根据①中加入适量浓硫酸后加热，固体全部溶解，知样品中一定没有SiO₂；又知产生的气体能使品红溶液褪色，则该气体为SO₂，原样品中应有还原性物质即FeO．
②根据②中加NaOH溶液有沉淀生成且上层清液通入过量的CO₂时变浑浊，可知该沉淀为Al（OH）₃，与CO₂反应的离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，原样品中含有Al₂O₃．根据③中有红色物质生成可判断原样品中含有CuO．

解答： 解：8CuFeS₂+21O₂

高温  .

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，Cu元素的化合价由+2价降低为0，O元素的化合价由0降低为-2价，而Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，S元素的化合价由-2价升高为+4价，该反应中参加反应8molCuFeS₂转移100mol电子．
（1）该反应中参加反应8molCuFeS₂转移100mol电子生成8molCu，则每生成lmolCu需要转移电子为

100

8

=12.5mol电子，故答案为：12.5；
（2）冶炼过程产生大量SO₂．分析下列处理方案：
a．用浓硫酸不能吸收二氧化硫，故a不合理；                 
b．可以利用吸收二氧化硫生成硫酸，用于制备硫酸，故b合理；
c．二氧化硫是污染性气体，高空排放会污染空气，处理不合理，故c错误； 
d．用纯碱溶液吸收二氧化硫可以制Na₂SO₃，故d合理；
故答案为：b、d．
（3）①根据①中加入适量浓硫酸后加热，固体全部溶解，知样品中一定没有SiO₂；又知产生的气体能使品红溶液褪色，则该气体为SO₂，原样品中应有还原性物质即FeO，
故答案为：FeO；SiO₂；
②根据②中加NaOH溶液有沉淀生成且上层清液通入过量的CO₂时变浑浊，可知该沉淀为Al（OH）₃，与CO₂反应的离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，原样品中含有Al₂O₃．根据③中有红色物质生成可判断原样品中含有CuO，另一份溶液加入过量的铁粉充分反应后过滤，得到的固体中有红色物质，反应的离子方程式为Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，
故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu．

点评：本题考查氧化还原反应，为高考常见题型，侧重多元素化合价变化的氧化还原反应中电子转移数目的求解，把握元素的化合价变化即可解答，实验现象的判断，题目难度中等．