Question

4．炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生成CuCl₂的流程图如图：
（1）操作2的名称是过滤．
（2）操作1中将废渣变成粉末的目的是增大反应物的接触面积．
（3）CuS、NaCl和O₂在高温条件下反应生成CuCl₂和Na₂SO₄．其化学方程式为；CuS+2NaCl+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CuCl₂+Na₂SO₄．
（4）流程图中能循环利用的物质是NaCl．Fe元素的化合价有3种．

Answer 1

分析 （1）操作2是将氢氧化铁固体与溶液分离，进行分析解答．
（2）操作1中将废渣变成粉末，能增大接触面积，进行分析解答．
（3）CuS、NaCl和O₂在高温条件下反应生成CuCl₂和Na₂SO₄，写出反应的化学方程式即可．
（4）根据既是反应物，也是生成物的物质，可以循环使用进行分析解答．
根据单质中元素的化合价为0，在化合物中正负化合价代数和为零，结合含有铁元素的物质，进行分析解答．

解答 解：（1）操作2是将氢氧化铁固体与溶液分离，操作2的名称是过滤．
（2）操作1中将废渣变成粉末，能增大反应物的接触面积，利于反应的进行．
（3）CuS、NaCl和O₂在高温条件下反应生成CuCl₂和Na₂SO₄，反应的化学方程式为：CuS+2NaCl+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CuCl₂+Na₂SO₄．
（4）由流程可知，反应过程中加入了氯化钠，最后又生成了氯化钠，所以循环利用的物质是NaCl．
铁属于单质，铁元素的化合价为0；含铁的化合物由FeO、Fe₂O₃、Fe（OH）₃，铁元素的化合价分别是+2、+3、+3，故Fe元素的化合价有3种．
故答案为：（1）过滤；（2）增大反应物的接触面积；（3）CuS+2NaCl+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CuCl₂+Na₂SO₄；（4）NaCl；3．

点评 本题难度不大，理解工业上废渣为原料生成CuCl₂的流程图，掌握过滤、化学方程式的书写方法、化合价的原则等是正确解答本题的关键．