Question

【题目】一种以黄铜矿和硫磺为原料制取钢和其他产物的新工艺，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

已知：“反应Ⅱ”的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S

回答下列问题：

（1）铁红的化学式为________；

（2）“反应Ⅱ”的还原剂是________（填化学式）；

（3）除CuS外“反应II”的产物还有_________（填化学式）；

（4）“反应Ⅲ”的离子方程式为_________；

（5）某同学设想利用电化学原理实现以CuSO4、SO2为原料制备Cu和H2SO4，并吸收炼铁过程中产生的CO尾气，实现资源与能源的综合利用。该同学据此组装出的装置如下图所示：

闭合该装置中的K，A池中通入SO2的Pt电极的电极反应式为__________，B池中生成的气体X的电子式为________，若在C池中生成64gCu，则整个装置中共生成H2SO4_____mol。

Answer 1

【答案】 Fe2O3 CuS FeS2 4[CuCl2]-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ 2

【解析】（1）铁红的化学式为Fe2O3；（2）“反应Ⅱ”的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S，CuS中硫的化合价升高，“反应Ⅱ”的还原剂是CuS；（3）由流程可知，黄铁矿分解生成的Fe、Cu均为+2价，则反应I的产物为FeS2、CuS；（4）反应Ⅲ中生成铜离子，则离子反应为4CuCl2－+O2+4H＋═4Cu2＋+8Cl－+2H2O；（5）A池是原电池，SO2为负极，A池中通入SO2的Pt电极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ ； B池原电池，CO为负极，氧化产物为CO2，B池中生成的气体X的电子式为；C中发生2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2＋2H2SO4，64gCu反应，生成1molH2SO4，A中原电池也失去2mol电子，生成1molH2SO4，若在C池中生成64gCu，则整个装置中共生成H2SO42mol。