Question

铜是一种重要的金属元素，位于元素周期表第ⅠB族，+1价的铜与氯离子结合的生成的CuCl是一种难溶物质，但它可与过量的Cl^－形成可溶于水的络离子[CuCl₂]^－。含铜最丰富的天然资源是黄铜矿(CuFeS₂)。
（1）目前有一种湿法冶炼技术，以黄铜矿为主要原料来生产铜、铁红颜料和可用于橡胶硫化的硫单质，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

①请完成反应Ⅰ中FeCl₃与CuFeS₂反应的化学方程式：
CuFeS₂ +       FeCl₃ =             +4          + 2S。
②写出反应Ⅳ中发生反应的离子方程式：
                                                                          。
③反应Ⅲ是FeCO₃在空气中煅烧，其化学方程式是
                                                                          。
④已知Cu⁺在反应V中发生自身氧化还原反应，歧化为Cu²⁺和Cu。则反应Ⅴ所得溶液A中含有的溶质有                                   。
（2）传统工艺从黄铜矿冶炼粗铜的技术，是将精选后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜。与上面湿法冶炼技术方法比较，新方法的优点是                                   、                                     。

Answer 1

（（16分）
（1）（共12分）
① 3   CuCl   FeCl₂（3分） 
② Cl^－+ CuCl = [CuCl₂]^－（2分）
③ 4FeCO₃ + O₂4CO₂ + 2Fe₂O₃（3分）
④ CuCl₂、 NaCl （4分）
（2）（共4分）不会产生SO₂污染大气（2分），不用煅烧黄铜矿从而节约热能 [或可得副产品铁红和硫，合理答案都行。2分]

解析试题分析：（1）①读图可知，缺少的生成物为FeCl₂、CuCl，硫元素由—2升为0，设CuFeS₂的系数为1，则2个硫原子升高总数为4，铜元素由+2降为+1，1个铜原子降低数为1，由于升降总数相等，则铁元素由+3降为+2，需要3个铁原子降低总数3，则CuFeS₂+3FeCl₃=CuCl+4FeCl₂+2S；②依题意，难溶的CuCl与可溶的NaCl在水中发生反应，其原理为Cl^－+ CuCl = [CuCl₂]^－；③依题意，该反应的反应物是FeCO₃和O₂，生成物是Fe₂O₃和CO₂，铁元素由+2升为+3价，氧元素由0降为—2价，根据最小公倍数法配平可得：4FeCO₃ + O₂4CO₂ + 2Fe₂O₃；依题意，Na[CuCl₂]在水中发生反应V，铜元素由+1部分升高为+2，部分降低为0，则溶液A中含有Cl^－、Cu²⁺和Na⁺，所以推断A的溶质主要是CuCl2和NaCl；（2）传统方法需要高温煅烧，不仅消耗大量的能量，而且还产生大量的SO2等有毒气体，污染空气，新方法的优点是不会产生SO₂污染大气，不用煅烧黄铜矿从而节约热能，可得副产品铁红和硫。
考点：考查有关物质制备的化学工艺流程推断题，涉及化学方程式的配平、主要流程中离子方程式、推断溶液的主要溶质、评价两种工艺的优缺点等。