题目内容

7．某化工厂冶炼金属、回收硫的工艺流程如图甲：

Ⅰ．回收硫
（1）工业上，采用饱和亚硫酸钠溶液吸收烟气中二氧化硫，写出离子方程式：SO2+SO32-+H2O=2HSO3-．然后，加热吸收液收集SO2．将二氧化硫、空气在稀硫酸中构成原电池，负极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+．
Ⅱ．冶炼铜
（2）工业上，火法冶炼铜分两步：第一步，含铜矿（主要成分是Cu2S）在空气中煅烧生成氧化亚铜和刺激性气味气体；第二步，氧化亚铜和铜矿在高温下反应生成铜和刺激性气体．写出冶炼铜的总反应方程式：Cu2S+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+SO2．
（3）用电解法精炼粗铜（含银、金、铁、锌杂质），装置如图乙所示．下列说法不正确的是B．
A．Y极为粗铜、X极为纯铜
B．X极净增质量等于Y极净减质量
C．铜盐溶液作精炼铜的电解质溶液
D．若电路有1mol电子转移，则X极净增32g
（4）几种金属离子的沉淀pH：
金属氢氧化物开始沉淀pH完全沉淀的pH
Fe（OH）32.73.7
Fe（OH）27.69.7
Cu（OH）24.66.4
Zn（OH）25.98.9
铜盐溶液中Fe2，Zn2+对精炼铜可能会产生影响．工业上，除去Fe2+方法是，在酸性混合溶液中加入双氧水（选填：双氧水、次氯酸钠、氯水或高锰酸钾溶液）将Fe2+氧化成Fe3+，离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O．加入碱调节溶液pH范围为3.7＜pH＜4.6．

分析 （1）亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠；二氧化硫在负极发生氧化反应生成硫酸；
（2）火法冶炼铜的总反应是硫化亚铜和氧气反应生成铜和二氧化硫；
（3）电解法精炼铜，阳极为粗铜，阴极为精铜，阳极上杂质铁、锌活泼性强于铜，先放电，阴极上溶液中的铜离子得到电子发生还原反应在阴极析出，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，据此解答；
（4）从表中数据可知当pH值大于3.7时，三价铁离子完全沉淀，当pH值大于4.6时，铜离子开始沉淀，要除去铜离子中的二价铁离子，应先加人氧化剂将二价铁离子氧化，然后通过调节pH值使三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去．

解答 解：（1）亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠，离子方程式为SO2+SO32-+H2O=2HSO3-，
二氧化硫在负极发生氧化反应生成硫酸，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，
故答案为：SO2+SO32-+H2O=2HSO3-；SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；
（2）火法冶炼铜的总反应是硫化亚铜和氧气反应生成铜和二氧化硫，化学方程式为Cu2S+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+SO2，故答案为：Cu2S+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+SO2；
（3）A．电解法精炼铜，阳极Y为粗铜，阴极X为精铜，故A正确；
B．阳极上铁、锌优先失去电子，所以两极质量变化不相等，故B错误；
C．因阳极为金属材料，铜盐溶液可作精炼铜的电解质溶液，故C正确；
D．由电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，可知若电路有1mol电子转移，则阴极净增32g，故D正确；
故答案为：B；
（4）要除去铜离子中的二价铁离子，应先加氧化剂将二价铁离子氧化，双氧水做氧化剂对应还原产物为水，不会引人杂质离子，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；
从表中数据可知当pH值大于3.7时，三价铁离子完全沉淀，当pH值大于4.6时，铜离子开始沉淀，要除去铜离子中的二价铁离子，应控制3.7＜pH＜4.6；
故答案为：双氧水；2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；3.7＜pH＜4.6．

点评 本题考查混合物分离提纯综合应用，为高频考点，把握离子反应、氧化还原反应、电化学等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意化学反应原理及习题信息的应用，题目难度不大．

练习册系列答案
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18．下列有关能量的描述及热化学反应方程式表示不正确的是（　　）
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则C（石墨）+$\frac{1}{2}$O2 （g）=CO（g）△H=-110.5 kJ•mol-1
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（3）当达到平衡时，充入氩气并保持压强不变，平衡将逆向（填“正向”“逆向”或“不”）移动．
（4）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将向左移动（填“向左移动”“向右移动”或“不移动”）．达到新平衡后，容器内温度小于（填“大于”“小于”或“等于”）原来的2倍．
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请回答下列问题：
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（1）若起始温度相同，分别向三个容器中充入3mol A和1mol B，则达到平衡时各容器中C物质的百分含量由大到小的顺序为（填容器编号）③＞②＞①；
（2）若维持温度不变，起始时②、③中均投入3mol A、1mol B，则达到平衡时，两容器中C物质的物质的量浓度②＜ ③（填＜、＞、=）．
16．在温度T1和T2时，分别将0.50mol CH4和1.2mol NO2充入1L的密闭容器中发生反应：CH4（g）+2NO2（g）
N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=akJ/mol．
测得有关数据如表：
温度时间/min
物质的量		010204050
T1n（CH4）/mol0.500.350.250.100.10
T2n（CH4）/mol0.500.300.18x0.15
下列说法正确的是（　　）
A．T1＞T2，且a＞0
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17．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的组合是（　　）
a.12g 金刚石中含有的碳碳键的数目为2NA
b.1mol 明矾与水完全反应转化为氢氧化铝胶体后，其中胶体粒子的数目为NA
c.1mol Na2O2与水反应转移的电子数为NA
d．常温下，1mol•L-1的NH4NO3溶液中含有氮原子的数目为2NA
e．标准状况下，2.24L  C6H14含原子总数大于2NA
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h．常温下，100mL 1mol•L-1 AlCl3溶液中阳离子总数大于0.1NA．
A．a c f hB．a c e gC．a c e f hD．b d e h

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