Question

工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS₂）冶炼铜的主要流程如下：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的______吸收．
a．浓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溶液后呈红色，说明溶液中存在______（填离子符号），检验溶液中还存在Fe²⁺的方法是______（注明试剂、现象）．
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为______．
（4）以CuSO₄溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是______．
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu²⁺向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（5）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O可制备CuSO₄，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为______．

Answer 1

解：（1）由流程图转化可知，气体A中的大气污染物主要是二氧化硫，选择试剂吸收二氧化硫，不能产生新的污染气体，
a、浓H₂SO₄不能吸收二氧化硫，故a错误；
b、稀HNO₃可以吸收二氧化硫，但生成NO污染大气，故b错误；
c、NaOH溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠，故c正确；
d、氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵，故d正确；
故选cd；
（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明含有Fe³⁺；
Fe²⁺具有还原性，可以利用KMnO₄溶液检验，取少量溶液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液紫色褪去，
故答案为：Fe³⁺；取少量溶液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液紫色褪去；
（3）由流程图转化可知，Cu₂O与Al反应置换反应生成Al₂O₃与Cu，反应方程式为3Cu₂O+2AlAl₂O₃+6Cu，
故答案为：3Cu₂O+2AlAl₂O₃+6Cu；
（4）a、反应中有热能产生，故a错误；
b、精炼铜时，粗铜做阳极，连接电源正极，发生氧化反应，故b正确；
c、溶液中Cu²⁺向阴极移动，故c错误；
d、Ag、Pt、Au不如铜活泼，铜放电后Ag、Pt、Au从粗铜脱落，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故d正确；
故选bd；
（5）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O可制备CuSO₄，若将该反应设计为原电池，正极上是氧气得到电子发生还原反应，酸性溶液中生成的氢氧根离子以水的形式存在，其正极电极反应式为：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O，故答案为：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O．
分析：（1）由流程图转化可知，气体A中的大气污染物主要是二氧化硫，选择试剂吸收二氧化硫，不能产生新的污染气体，二氧化硫是酸性氧化物，结合选项中各物质的性质判断；
（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明含有Fe³⁺；
Fe²⁺具有还原性，可以利用KMnO₄溶液检验；
（3）由流程图转化可知，Cu₂O与Al反应置换反应生成Al₂O₃与Cu；
（4）a、反应中有热能产生；
b、精炼铜时，粗铜做阳极；
c、溶液中Cu²⁺向阴极移动；
d、Ag、Pt、Au不如铜活泼，铜放电后Ag、Pt、Au从粗铜脱落；
（5）利用原电池原理，负极失电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应．
点评：本题考查了元素化合物的性质、电化学知识、离子检验等知识点，难度较大，注意离子的检验是高考的热点，选取的试剂和检验离子反应后要有特殊现象，会运用知识迁移方法解决问题．