题目内容
黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一。其中炉渣的主要成分 是FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3。各物质有如下转化关系,请回答：
（1）写出能证明SO2具有氧化性且现象明显的化学方程式________________。
（2）用NaOH溶液吸收SO2所得NaHSO3溶液pH＜7，则该溶液中存在离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________。
（3）写出Cu2S熔炼制取粗铜的化学方程式________________________
（4）废电解液中常含有Pb2+、Zn2+，向废电解液中加入Na2S溶液，当有PbS和ZnS沉淀时，C(Zn2+): C(Pb2+)＝________。[已知：Ksp(PbS)＝3.4×10－28mol2·L－2、Ksp(ZnS)＝1.6×10－24mol2·L－2）]
（5）写出证明溶液I中含有Fe2+的实验过程________________。
（6）Na2FeO4能杀菌净水的原因是________________。
（7）Na2FeO4和Zn可以组成碱性电池，其反应式为:3Zn+2FeO42-+8H2O＝3Zn(OH)2+2Fe(OH)+4OH-。请写出放电时正极电极反应式________________。
（每空2分，共14分）（1）SO2+2H2S＝3S↓+2H2O （2）c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)
（3）Cu2S+O2
2Cu+SO2 （4）
×104
（5）取溶液I少许于试管中，然后滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，证明有Fe2+。
（6）Na2FeO4是强氧化剂能杀菌。在水中变成Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能净水。（每个要点各占1分，共2分） （7）2FeO42-+6e－+8H2O＝2Fe(OH)3+10OH－
解析试题分析：（1）氧化剂在反应中得到电子，化合价降低。二氧化硫与硫化氢的水溶液发生反应生成单质硫沉淀，SO2体现了氧化性且现象明显，反应的化学方程式是SO2+2H2S＝3S↓+2H2O。
（2）NaHSO3溶液中亚硫酸氢根离子无论电离还是水解都是较微弱的，NaHSO3溶液呈酸性，说明亚硫酸氢根离子的水解程度小于其电离程度，因此溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)。
（3）工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜，在反应中铜元素化合价由＋1价降低到0价，得到1个电子。氧元素化合价由0价降低到－2价，得到2个电子。硫元素化合价由－2价升高到＋4价，失去6个电子。因此根据电子的得失守恒可知发生反应的氧化还原反应为Cu2S+O22Cu+SO2。
（4）当有PbS和ZnS沉淀时，溶液中c(S2－)相同，则溶液中
=
＝
＝
＝×104。
（5）亚铁离子具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，据此可以检验亚铁离子。因此正确的操作是取溶液I少许于试管中，然后滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，证明有Fe2+。
（6）Na2FeO4是可溶于水的强氧化剂，在水中有杀菌消毒的作用，其还原产物是Fe3+。铁离子水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮的固体颗粒，从而达到净水的目的。
（7）原电池中负极失去电子，发生氧化反应。正极得到电子，发生还原反应。所以根据总反应式可知，FeO42-得到电子，做氧化剂，所以正极电极反应式为：FeO42-+3e－+4H2O＝Fe(OH)3+5OH－。
考点：考查二氧化硫的化学性质；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化；氧化还原反应方程式的书写；亚铁离子的检验；高碳酸盐的性质与用途；电极反应式的书写等
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铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用。
（1）用铁屑与稀硫酸反应制备FeSO4
①制备原理用离子方程式表示为 。若要提高FeSO4生成速率，采取下列措施中正确的是 。
A．使用浓硫酸与铁屑反应
B．使用磨细的铁粉反应
C．控制温度在50～70℃
D．控制温度在80～100℃
②在上述反应过程中，常会伴随发生反应：4Fe2++O2+4H+
4Fe3++2H2O
若要减少产品FeSO4中Fe3+的含量，采取下列措施中正确的是 。
A．控制稀硫酸的浓度不能太高
B．用去O2蒸馏水注入浓硫酸配制反应所需的稀硫酸
C．反应中保持n(Fe)/n(H2SO4) >1
D．反应中应经常添加Fe2（SO4）3搅拌
③反应结束后，将溶液进行 、冷却、过滤、洗涤即得FeSO4·7H2O晶体。
（2）工业上用含有少量Cu、Al的废铁屑制备Fe2（SO4）3
其反应及操作流程如下：
①加入NaHCO3并搅拌，将混合液pH调控至 范围内，使杂质沉淀过滤除去。
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Cu(OH)2 |
| 开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 | 4.7 |
| 完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 | 6.7 |
②反应Ⅱ中反应的离子方程式是： 。
③生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是 ，气体X与NO配比的比例是 。
（3）用Fe2（SO4）3处理含S2-污水时，有黑色沉淀及淡黄色悬浮物产生，其反应的离子方程式是 。
蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：
I．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子）。
II．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol·L－H2O2溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯。
III．制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水。
已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH
| | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ |
| 开始沉淀时 | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 9.4 |
| 沉淀完全时 | 3.7 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
请回答下列问题：
（1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是 （填字母序号）。
A. MgO B. Na2CO3 C. 蒸馏水
（2）Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为 。
（3）工业上常以Mg2+的转化率为考察指标，确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。其中，反应温度与Mg2+转化率的关系如右图所示。
①步骤III中制备氢氧化镁反应的离子方程式为 。
②根据图中所示50 ℃前温度与Mg2+转化率之间 的关系，可判断此反应是
（填“吸热”或“放热”）反应。
③图中，温度升高至50 ℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是 。
④ Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知：
Mg(OH)2(s)
Mg2+ (aq)+ 2OH- (aq) Ksp = c(Mg2+)·c2(OH-) = 5.6×10-12Ca(OH)2(s)
Ca2+ (aq) + 2OH- (aq) Ｋsp = c(Ca2+)·c2(OH-) = 4.7×10-6若用石灰乳替代氨水， （填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是 。
和
外，还可能存在 （用离子符号表示），检测该离子的方法是 。
填（“变大”、“变小”或“不变”）
