“铜都安徽铜陵有许多黄铜矿(主要成分为CuFeS2.含少量Al2O3.SiO2).黄铜矿是制取铜及其化合物的主要原料之一.还可制备硫及铁的化合物．(1)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿.其反应原理为2CuFeS2+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu2S+2FeS+SO2．CuFeS2中Cu和Fe元素的化合价均为+2价.被还原的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

17．“铜都”安徽铜陵有许多黄铜矿（主要成分为CuFeS₂，含少量Al₂O₃、SiO₂），黄铜矿是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物．
（1）火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应原理为2CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu₂S+2FeS+SO₂．CuFeS₂中Cu和Fe元素的化合价均为+2价，被还原的元素是Cu、O（填元素符号），若反应中转移0.3mol电子时，则标准状况下产生SO₂的体积为1.12L．
（2）焙烧黄铜矿产生的Cu₂S可被稀硝酸氧化为Cu²⁺和硫单质，HNO₃的还原产物为NO，试写出Cu₂S与稀硝酸反应的离子方程式3Cu₂S+16H⁺+4NO₃^-═6Cu²⁺+3S↓+4NO↑+8H₂O，该反应中稀硝酸体现氧化性、酸性（填“氧化性”、“还原性”或“酸性”）．
（3）焙烧黄铜矿还可得到Cu₂O．将21.6g Cu₂O加入到500mL某浓度的稀硝酸中，固体物质完全反应，生成Cu（NO₃）₂和NO，在所得溶液中加入1.0mol•L^-1的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性．原硝酸的物质的量浓度为2.2mol?L^-1．

分析（1）2CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu₂S+2FeS+SO₂中，Cu、O元素的化合价降低，S元素的化合价升高，S元素的化合价由-2价升高为+4价；
（2）Cu₂S可被稀硝酸氧化为Cu²⁺和硫单质，HNO₃的还原产物为NO，Cu、S元素的化合价升高，N元素的化合价降低，生成硝酸铜体现硝酸的酸性，生成NO体现硝酸的强氧化性；
（3）溶液为中性，则溶质为NaNO₃，由N原子守恒可知，NaOH～NaNO₃～反应后溶液中NO₃^-，n（Cu₂O）=$\frac{21.6g}{144g/mol}$=0.15mol，由电子守恒可计算生成的NO，原溶液中硝酸为n（NaOH）+n（NO），然后结合c=$\frac{n}{V}$计算．

解答解：（1）2CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu₂S+2FeS+SO₂中，Cu、O元素的化合价降低，则被还原的元素是Cu、O；S元素的化合价由-2价升高为+4价，可知生成1mol气体转移6mol电子，则反应中转移0.3mol电子时，则标准状况下产生SO₂的体积为0.3mol×$\frac{1}{6}$×22.4L/mol=1.12L，故答案为：Cu、O；1.12；
（2）Cu₂S可被稀硝酸氧化为Cu²⁺和硫单质，HNO₃的还原产物为NO，Cu、S元素的化合价升高，N元素的化合价降低，由电子、电荷及原子守恒可知，离子反应为3Cu₂S+16H⁺+4NO₃^-═6Cu²⁺+3S↓+4NO↑+8H₂O，生成硝酸铜体现硝酸的酸性，生成NO体现硝酸的强氧化性，即该反应体现硝酸的酸性和强氧化性，
故答案为：3Cu₂S+16H⁺+4NO₃^-═6Cu²⁺+3S↓+4NO↑+8H₂O；氧化性、酸性；
（3）溶液为中性，则溶质为NaNO₃，由N原子守恒可知，NaOH～NaNO₃～反应后溶液中NO₃^-，则与固体反应后溶液中的n（NO₃^-）=1L×1mol/L=1mol，
n（Cu₂O）=$\frac{21.6g}{144g/mol}$=0.15mol，由电子守恒可知n（NO）=$\frac{0.15mol×2×（2-1）}{（5-2）}$=0.1mol，原溶液中硝酸为n（NaOH）+n（NO）=1mol+0.1mol=1.1mol，
原硝酸的物质的量浓度为$\frac{1.1mol}{0.5L}$=2.2mol?L^-1，故答案为：2.2mol?L^-1．

点评本题以铜及其化合物为载体考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的反应及反应中元素的化合价变化、守恒法应用为解答的关键，侧重分析、计算能力的综合考查，题目难度不大．

练习册系列答案

2．烷烃分子可以看成由-CH₃、-CH₂-、

和

等结合成的．如果某烷分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数最少，写出其可能的结构简式及名称．
（1）

，名称2，2，4-三甲基戊烷．
（2）

，名称2，3，3-三甲基戊烷．
（3）

，名称2，2，3-三甲基戊烷．

5．用1-丁醇、溴化钠和较浓H₂SO₄混合物为原料，在实验室制备1-溴丁烷，并检验反应的部分副产物．（已知：NaCl+H₂SO₄（浓）=NaHSO₄+HCl↑）现设计如下装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出．请回答下列问题：

（1）仪器D的名称是锥形瓶．
（2）关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水，给A加热30分钟，制备1-溴丁烷．写出该反应的化学方程式CH₃CH₂CH₂CH₂OH+NaBr+H₂SO₄$\stackrel{加热}{→}$ CH₃CH₂CH₂CH₂Br+NaHSO₄+H₂O．
（3）理论上，上述反应的生成物还可能有：丁醚、1-丁烯、溴化氢等．熄灭A处酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子，打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验部分副产物．B、C中应盛放的试剂分别是硝酸银、高锰酸钾溶液或溴水．
（4）在实验过程中，发现A中液体由无色逐渐变成黑色，该黑色物质与浓硫酸反应的化学方程式为C+2H₂SO₄（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，可在竖直冷凝管的上端连接一个内装吸收剂碱石灰的干燥管，以免污染空气．
（5）相关有机物的数据如下：

物质	熔点/⁰C	沸点/⁰C
1-丁醇	-89.5	117.3
1-溴丁烷	-112.4	101.6
丁醚	-95.3	142.4
1-丁烯	-185.3	-6.5

为了进一步精制1-溴丁烷，继续进行了如下实验：待烧瓶冷却后，拔去竖直的冷凝管，塞上带温度计的橡皮塞，关闭a，打开b，接通冷凝管的冷凝水，使冷水从d（填c或d）处流入，迅速升高温度至101.6℃，收集所得馏分．
（6）若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4g、13.0g，蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6g 1-溴丁烷，则1-溴丁烷的产率是70%．

12．氯、溴、碘等卤族元素主要来自海水，很多海洋植物中都含有大量的碘，
反应①是从海藻灰中提取碘的主要反应，反应②是从智利硝石中提取碘的主要反应：
2NaI+MnO₂+3H₂SO₄═2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+I₂①
2NaIO₃+5NaHSO₃═2Na₂SO₄+3NaHSO₄+H₂O+I₂②
下列有关说法正确的是（　　）

	A．	NaI和NaIO₃在一定条件下能反应生成I₂
	B．	I₂在反应①中是还原产物，在反应②中是氧化产物
	C．	两个反应中生成等量的I₂时转移电子数相等
	D．	氧化性：MnO₂＞IO₃^-＞SO₄^2-＞Mn₄²⁺

2．一定条件下合成乙烯．
6H₂（g）+2CO₂（g）$\stackrel{催化剂}{?}$C₂H₄（g）+4H₂O（g）
（1）乙烯是非极性分子．（填极性或非极性）
（2）请在方程式上标出该反应电子转移的方向和数目．
（3）温度对CO₂的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1，下列说法正确的是B．
A．此反应随温度升高，反应速率一定加快
B．平衡常数：K_M＞K_N
C．M点CO₂的平衡转化率受温度、催化剂的共同影响
（4）若投料比n（H₂）：n（CO₂）=3：1，图1中M点乙烯的体积分数为7.7% （保留两位有效数字）．
（5）电解法制取乙烯装置如图2，电极a接电源的负极，生成乙烯的电极反应式为2CO₂+12H⁺+12e^-→CH₂=CH₂+4H₂O．
当左侧有33.6L（标准状况）CO₂反应时，左右两侧溶液质量差|△m_右|-|△m_左|=36g，则乙烯的产率为66.7%

9．除去下列物质中所含杂质（括号中的物质）所选用的试剂和装置均正确的是（　　）
Ⅰ．试剂：①KMnO₄/H⁺②NaOH溶液　③饱和Na₂CO₃溶液④H₂O　⑤Na ⑥Br₂/H₂O　⑦Br₂/CCl₄
Ⅱ．装置：

选项	物质	试剂	装置
A	C₂H₆（C₂H₄）	⑥	①
B	苯（苯酚）	①	③
C	CH₃COOC₂H₅（CH₃COOH）	③	②
D	甲苯（二甲苯）	①	③

6．为了证明某溶液中是否含有Fe³⁺，下列操作正确的是（　　）

	A．	糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O元素构成的高分子化合物
	B．	淀粉和纤维素的分子式完全相同，它们互为同分异构体
	C．	油脂、蛋白质在一定条件下都可以发生水解，但水解产物不同
	D．	煤的液化和气化都是物理变化，以重油为原料裂解可得到各种轻质油

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