Question

【题目】黄铜矿的主要成分是CuFeS2（硫元素﹣2价，铁元素+2价）．实验室用黄铜矿为原料制取单质铜和铁红（Fe2O3）的流程如图：

已知：CuFeS2+O2 Cu+FeS+SO2 FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑
（1）实验室制氯气的化学方程式为 ．
（2）SO2和H2S有毒，会造成大气污染．
①已知SO2和H2S混合可以得到单质硫．为使SO2和H2S恰好完全转化为硫，二者体积（标准状况）比应为 ．
为检验某尾气中是否含有SO2、CO2、CO三种气体，实验小组同学用如下装置设计实验．

选择上述装置（可以重复），按照气流方向其连接顺序为A→（填序号）．
（3）PbO2具有强氧化性，可与浓盐酸反应制取氯气．
①上述反应化学方程式为；由PbO与次氯酸钠溶液反应可制得PbO2 ， 反应的离子方程式为 ．
②Cl2是纺织工业中常用的漂白剂，Na2S2O3可作漂白布匹后的“脱氯剂”．Na2S2O3在溶液中被Cl2氧化成SO42﹣ ， 则该反应的化学方程式为 ．
③本实验存在的一个缺陷是 ．
（4）按上述流程用150g黄铜矿粉末可制得48gFe2O3（铁红），则该黄铜矿中含CuFeS2的质量分数是（假设各步反应均完全进行且过程中无额外物质损耗）．

Answer 1

【答案】
（1）MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）1：2；B→C→D→E→C
（3）PbO2+4HCl（浓） PbCl2+Cl2↑+2H2O；PbO+ClO﹣=PbO2+Cl﹣；Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+8HCl+H2SO4；引起重金属离子污染
（4）73.6%
【解析】解：（1）实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下发生反应制备氯气，反应的方程式为MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O，所以答案是：MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）SO2和H2S混合反应生成单质硫和水，反应方程式为：SO2+2H2S=3S↓+2H2O，所以为使SO2和H2S恰好完全转化为硫，二者体积（标准状况）比应为1：2；为检验某尾气中是否含有SO2、CO2、CO三种气体，则按照先检验SO2 ， 后除去SO2 ， 再检验CO2 ， 除去CO2 ， 最后用CuO在加热条件下检验CO，又A中品红溶液检验SO2 ， B中酸性高锰酸钾除去SO2 ， C中澄清石灰水检验CO2 ， D中碱石灰除去CO2 ， E中CO与CuO在加热条件下生成铜和CO2 ， 最后再通入C中澄清石灰水检验有CO2生成，所以连接顺序为A→B→C→D→E→C；所以答案是：1：2；B→C→D→E→C；（3）①由题意可知，PbO2与浓盐酸反应生成PbCl2、Cl2与H2O，反应方程式为：PbO2+4HCl（浓） PbCl2+Cl2↑+2H2O；PbO与次氯酸钠溶液反应，PbO为还原剂生成PbO2 ， 次氯酸根为氧化剂生成氯离子，离子方程式为：PbO+ClO﹣=PbO2+Cl﹣ ， 所以答案是：PbO2+4HCl（浓） PbCl2+Cl2↑+2H2O；PbO+ClO﹣=PbO2+Cl﹣；
②Na2S2O3在溶液中被Cl2氧化成Na2SO4 ， 氯气被还原成氯化钠，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为：Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+8HCl+H2SO4；所以答案是：Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+8HCl+H2SO4；
③铅为重金属元素，会引起重金属污染，所以PbO2具有强氧化性，可与浓盐酸反应制取氯气，生成PbCl2会引起重金属离子污染，所以答案是：引起重金属离子污染；（4）根据Fe元素守恒可得：2CuFeS2～Fe2O3 ， 所以该黄铜矿中含CuFeS2的质量分数= ×100%=73.6%，所以答案是：73.6%．