Question

【题目】一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜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．请回答下列问题：

（1）反应Ⅲ的离子方程式为4CuCl2﹣+O2+4H+═4Cu2++8Cl﹣+2H2O，CuCl2﹣中铜元素的化合价为 ， 该反应中的氧化剂是 ．
（2）一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入硫酸，可以析出硫酸铜晶体而不析出氯化铜晶体，其原因可能是 ．
（3）炼钢时，可将铁红投入熔融的生铁中，以降低生铁的含碳量，该过程中主要反应的化学方程式是 ．
（4）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 ．
（5）已知反应Ⅱ的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl﹣═2CuCl2﹣+S，反应Ⅰ的产物为和 ． （填化学式）

Answer 1

【答案】
（1）+1；O2
（2）该温度下，硫酸铜的溶解度小于氯化铜、加入硫酸，有利于析出硫酸铜晶体
（3）3C+Fe2O3 2Fe+3CO↑
（4）形成酸雨
（5）FeS2；CuS
【解析】解：铜矿与S在高温下煅烧，使其转变为FeS2、CuS，加入HCl、NaCl、CuCl2混合溶液 发生反应Cu2++CuS+4Cl﹣=2[CuCl2]﹣+S↓，过滤得到滤液中通入空气发生反应4CuCl2﹣+O2+4H+=4Cu2++8Cl﹣+2H2O，一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，结晶分离得到硫酸铜晶体，加入铁还原溶液得到铜；滤渣分离得到FeS和S，FeS2通入空气灼烧得到氧化铁和二氧化硫，氧化铁炼钢，二氧化硫制备硫酸，（1）CuCl2﹣中氯离子的化合价为﹣1价，2个氯离子为﹣2价，则铜元素的化合价为+1价；
反应4CuCl2﹣+O2+4H+═4Cu2++8Cl﹣+2H2O中，O2得到电子被还原，则O2为氧化剂，所以答案是：+1；O2；（2）相同条件下硫酸铜的溶解度小，则该温度下，硫酸铜的溶解度小于氯化铜，所以向反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，所以答案是：该温度下，硫酸铜的溶解度小于氯化铜、加入硫酸，有利于析出硫酸铜晶体；（3）炼钢时，可将铁红投入熔融的生铁中，滤液碳和氧化铁反应生成铁和一氧化碳，反应的化学方程式为：3C+Fe2O3 2Fe+3CO↑，所以答案是：3C+Fe2O3 2Fe+3CO↑；（4）SO2尾气直接排放到大气中，二氧化硫溶于水形成亚硫酸，而亚硫酸容易被空气中氧气氧化成硫酸，导致雨水酸性增强，易形成酸雨，所以答案是：形成酸雨；（5）反应Ⅱ的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl﹣═2CuCl2﹣+S，结合流程可知，黄铁矿分解生成的Fe、Cu均为+2价，则反应I的产物为：FeS2、CuS，所以答案是：FeS2；CuS．