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黄铜矿(CuFeS2)是工业上冶炼铜的主要原料,黄铜矿经富集、焙烧、鼓风熔炼可制得粗铜.已知①CuO高温灼烧生成Cu2O;②Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O.回答下列问题:
(1)黄铜矿中Cu的化合价是
 
;硫的气态氢化物的电子式
 
;
(2)黄铜矿在空气中高温焙烧,其中铁、铜元素转化为底价硫化物,写出该反应的化学方程式
 
;
(3)鼓风熔炼制粗铜生产过程如下:Cu2S
鼓风熔炼
反应Ⅰ
Cu2O
Cu2S/高温
反应Ⅱ
粗铜写出反应Ⅱ的化学方程式
 
;
(4)某红色固体由Fe2O3和Cu2O组成,将该固体投入足量的稀硫酸中,充分反应所得溶液中一定含有的金属离子是
 
,写出有关反应的离子方程式
 
;
(5)生产过程中产生的炉渣中含有Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等物质,请设计实验方案,验证炉渣中含有FeO
 
.
考点:铜金属及其重要化合物的主要性质
专题:元素及其化合物
分析:(1)黄铜矿(CuFeS2)中硫元素为-2价,铜为+2价,铁为+2价,硫的氢化物是共价化合物,硫原子和氢原子间形成共价键;
(2)黄铜矿在空气中高温焙烧,其中铁、铜元素转化为低价硫化物,分别为Cu2S和FeS,金属元素化合价降低,硫元素化合价升高,结合原子守恒书写化学方程式;
(3)Cu2O与Cu2S反应制得单质铜和二氧化硫;
(4)红色固体由Fe2O3和Cu2O组成,将该固体投入足量的稀硫酸中反应氧化铁溶解生成硫酸铁,氧化亚铜在酸溶液中生成铜和铜离子,铜和铁离子反应生成铜离子和亚铁离子;
(5)氧化铝是两性氧化物,能和强酸以及强碱反应,亚铁离子能被高锰酸钾溶液氧化,使的高锰酸钾溶液褪色,据此设计实验.
解答: 解:(1)黄铜矿(CuFeS2)中硫元素为-2价,铜为+2价,铁为+2价,硫的氢化物是共价化合物,硫原子和氢原子间形成共价键,硫化氢电子式为:
故答案为:+2;;
(2)黄铜矿在空气中高温焙烧时与氧气反应,生成Cu2S和FeS,方程式为2CuFeS2+O2
 高温 
.
 
Cu2S+2FeS+SO2;
故答案为:2CuFeS2+O2
 高温 
.
 
Cu2S+2FeS+SO2;
(3)Cu2O与Cu2S反应制得单质铜和二氧化硫,方程式为2Cu2O+Cu2S═6Cu+SO2;
故答案为:2Cu2O+Cu2S═6Cu+SO2;
(4)红色固体由Fe2O3和Cu2O组成,将该固体投入足量的稀硫酸中,Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O,Fe2O3+6H+=3H2O+2Fe3+,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,所以溶液中移动存在的离子为Fe2+,Cu2+;
故答案为:Fe2+,Cu2+;Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O,Fe2O3+6H+=3H2O+2Fe3+,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(5)炉渣中含有Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等物质,先加入硫酸溶液溶解,氧化铁、氧化亚铁、氧化铝都溶解,二氧化硅不溶,过滤出二氧化硅的滤液中滴加高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子,使得高锰酸钾溶液褪色,证明含有亚铁离子,炉渣中含有氧化亚铁,若不褪色证明不含有氧化亚铁;
故答案为:先加入硫酸溶液溶解,氧化铁、氧化亚铁、氧化铝都溶解,二氧化硅不溶,过滤出二氧化硅的滤液中滴加高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子,使得高锰酸钾溶液褪色,证明含有亚铁离子,炉渣中含有氧化亚铁,若不褪色证明不含有氧化亚铁.
点评:本题考查了物质制备过程分析判断,物质性质的理解应用,化学方程式和离子方程式书写方法,掌握基础是关键,题目难度中等.
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