Question

【题目】工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）制取 FeSO4·7H2O 和Cu的主要流程如下：

（1）检验酸浸过程中 Fe2+是否被氧化，应选择________（填字母编号）。

A．KMnO4 溶液 B．K3[Fe(CN)6]溶液 C．KSCN 溶液

（2）酸浸过程中主要反应的化学方程式为__________。

（3）电解粗铜制精铜时，可采用NO2、O2和熔融NaNO3制作的燃料电池作电源，其原理如图，该电池在使用过程中石墨 I电极上生成氧化物Y，则其正极的电极反应为：____________。

（4）某同学向盛有 H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的 FeSO4溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为___________。一段时间后．溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成；产生气泡的原因是_________，生成沉淀的原因是___________（用平衡移动原理解释）。

（5）已知 25℃时， Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38，此温度下，若实验室中配制 2.5 mol/L 100 mLFe2(SO4)3溶液，为使配制过程中不出现浑浊，则至少需要加10 mol/L的硫酸______mL（忽略加入硫酸的体积）。

Answer 1

【答案】 C CuFeS2＋H2SO4 = CuS＋FeSO4＋H2S O2＋2N2O5＋4e－= 4NO3－ H2O2＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋2H2O Fe3+催化 H2O2 分解产生 O2 H2O2分解反应放热，促进 Fe3+的水解平衡正向移动 0.25

【解析】（1）Fe2+易被氧化为Fe3+，通常KSCN溶液遇含有Fe3+的溶液显红色，而KMnO4 溶液 或K3[Fe(CN)6]溶液是检验溶液中的Fe2+，故答案为C；

（2）酸浸过程中稀硫酸溶解CuFeS2生成硫酸铜、硫酸亚铁及硫化氢，发生反应的化学方程式为CuFeS2＋H2SO4 = CuS＋FeSO4＋H2S↑；

（3）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池，石墨Ⅱ为原电池的正极，发生还原反应，电极方程式为O2＋2N2O5＋4e－= 4NO3－；

（4）向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，发生的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；Fe3+催化氧化H2O2分解产生O2，故一段时间后，溶液中有气泡出现；生成沉淀的原因是H2O2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动；

（5）若不出现浑浊现象，则c（Fe3+）×C3（OH-）≤Ksp[Fe（OH）3]，代入有关数据后可求出c（OH-）≤2×10-13mol/L，c（H+）≥0.05mol/L，则加入硫酸的体积至少为=2.5×10-4L=0.25mL。