Question

工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS₂）冶炼铜的主要流程如下：

（1）在由黄铜矿转化为冰铜的过程中，其中一个反应可表示为：2CuFeS₂+O₂ 

高温  .

 Cu₂S+2FeS+SO₂，在该反应中，若有1molSO₂生成，则转移电子的物质的量为

 

．
（2）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．浓HNO₃         c．NaOH溶液      d．氨水
（3）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）．
（4）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为

 

．
（5）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
（6）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄?2CuSO₄+2H₂O可以制备CuSO₄，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为

 

．

Answer 1

考点：铜金属及其重要化合物的主要性质,原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题,几种重要的金属及其化合物

分析：（1）根据氧化还原反应分析；
（2）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；
（3）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；
（4）由流程图转化可知，Cu₂O与Al反应置换反应生成Al₂O₃与Cu；
（5）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；
（6）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．

解答： 解：（1）2CuFeS₂+O₂

高温  .

Cu₂S+2FeS+SO₂，在该反应中，S的化合价由-2价升高到+4价，失去6个电子，若有1molSO₂生成，则失去6mol电子；故答案为：6mol；
（2）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；
（3）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；
（4）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+2Al

高温  .

Al₂O₃+6Cu，
故答案为：3Cu₂O+2Al

高温  .

Al₂O₃+6Cu；
（5）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；
（6）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．

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．