Question

铜是生命必需的元素，也是人类广泛使用的金属．
（1）现代工业上，主要采用高温冶炼黄铜矿（CuFeS₂，也可表示为Cu₂S?Fe₂S₃）的方法获得铜．火法炼铜首先要焙烧黄铜矿：2CuFeS₂+4O₂

800℃

Cu₂S+3SO₂+2FeO  反应中被还原的元素有

 

，每转移0.6mol电子，有

 

mol硫被氧化．产物中的SO₂是一种大气污染物，可选用下列试剂中的

 

吸收（选填编号）．
a．浓H₂SO₄         b．稀HNO₃       c．NaOH溶液        d．CaCl₂
（2）Cu₂O投入足量的某浓度的硝酸中，若所得气体产物为NO和NO₂的混合物，且体积比为1﹕1，发生反应的化学方程式为：

 

．
（3）某同学通过电化学原理实现了如下转化：Cu+2H⁺→Cu²⁺+H₂↑，则H₂在

 

极获得（填写电极名称）．
（4）向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀，写出该沉淀的化学式

 

．请用平衡移动的原理，结合必要的离子方程式，对此现象作出解释

 

．
（5）将SO₂气体通入CuCl₂溶液中，生成CuCl沉淀的同时，还有产物

 

（填写化学式）．

Answer 1

考点：铜金属及其重要化合物的主要性质,氧化还原反应

专题：

分析：（1）2CuFeS₂+4O₂

800℃

Cu₂S+3SO₂+2FeO中，Fe、O元素的化合价降低，S元素的化合价升高，利用化合价变化计算被氧化的S；二氧化硫与碱反应可处理尾气；
（2）Cu元素的化合价由+1价升高为+2价，气体产物为NO和NO₂的混合物，且体积比为1﹕1，得到电子数为1×（5-2）+1×（5-4）=4，Cu₂O失去电子数为2，结合电子守恒及原子守恒分析；
（3）Cu+2H⁺→Cu²⁺+H₂↑中，H元素的化合价降低；
（4）CuO促进铁离子水解；
（5）SO₂气体通入CuCl₂溶液中，生成CuCl沉淀，发生氧化还原反应，则S元素的化合价升高．

解答： 解：（1）2CuFeS₂+4O₂

800℃

Cu₂S+3SO₂+2FeO中，Fe、O元素的化合价降低，得到电子被还原，则被还原的元素为Fe、O；S元素的化合价升高，每转移0.6mol电子，被氧化的S为

0.6mol

[4-(-2)]

=0.1mol；二氧化硫与碱反应可处理尾气，只有c符合，
故答案为：Fe、O；0.1；c；
（2）Cu元素的化合价由+1价升高为+2价，气体产物为NO和NO₂的混合物，且体积比为1﹕1，得到电子数为1×（5-2）+1×（5-4）=4，Cu₂O失去电子数为2，由电子守恒及原子守恒可知，反应为2Cu₂O+10HNO₃=4Cu（NO₃）₂+1NO↑+1NO₂↑+5H₂O，故答案为：2Cu₂O+10HNO₃=4Cu（NO₃）₂+1NO↑+1NO₂↑+5H₂O；
（3）Cu+2H⁺→Cu²⁺+H₂↑中，H元素的化合价降低，得到电子被还原，则在阴极上发生还原反应，故答案为：阴；
（4）因为Fe³⁺会水解产生较多的H⁺：Fe³⁺+3H₂OFe（OH）₃+3H⁺，加入CuO与H⁺反应生成Cu²⁺和H₂O，降低了H⁺浓度，使得水解平衡正向移动，生成Fe（OH）₃沉淀，
故答案为：Fe（OH）₃；Fe³⁺会水解产生较多的H⁺：Fe³⁺+3H₂OFe（OH）₃+3H⁺，加入CuO与H⁺反应生成Cu²⁺和H₂O，降低了H⁺浓度，使得水解平衡正向移动，生成Fe（OH）₃沉淀；
（5）SO₂气体通入CuCl₂溶液中，生成CuCl沉淀，发生氧化还原反应，则S元素的化合价升高，则生成H₂SO₄，由元素守恒可知还生成HCl，故答案为：H₂SO₄、HCl．

点评：本题考查Cu及其化合物的性质，综合考查元素化合物知识，为高频考点，把握物质的性质、氧化还原反应及应用为解答的关键，注重基础知识的夯实和训练，题目难度不大．