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据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下的酸性溶液中，能将黄铜矿（CuFeS2）氧化成硫酸盐．发生的反应为：
4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O
（1）CuFeS2中Fe的化合价为+2，上述反应中被氧化的元素是______．
（2）工业生产中利用上述反应后的溶液，按如下流程图1可制备胆矾（CuSO4?5H2O）：

①分析下列表格（其中KSP是相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数）：
Ksp氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+2.6×10-391.93.2
Cu2+2.2×10-204.76.7
步骤一应调节溶液的pH范围是______．请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3+的原因______．
②步骤三中的具体操作方法是______．
（3）有人提出可以利用图2的装置从溶液B中提炼金属铜．该过程中右边电极的反应式是______，总反应的方程式是______．
（4）工业上冶炼铜的方法之一为：Cu2S（s）+2Cu2O（s）=6Cu（s）+SO2（g）△H
已知：①2Cu（s）+数学公式O2（g）=Cu2O（s）△H=-12kJ?mol-1
②2Cu（s）+S（s）=Cu2S（s）△H=-79.5kJ?mol-1
③S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=-296.8kJ?mol-1
则该法冶炼铜的反应中△H=______．

解：（1）在4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O反应中，CuFeS2中Fe从+2价变为产物中的+3价，硫从-2价变为产物中的+6价，Fe和CuFeS2中的S化合价升高，在反应中被氧化，
故答案为：Fe和CuFeS2中的S；
（2）①该实验的目的是制备胆矾（CuSO4?5H2O），需除去杂质三价铁离子，所以调节溶液的pH使三价铁离子变成氢氧化铁沉淀且沉淀完全，而铜离子不能沉淀，所以步骤一应调节溶液的pH范围是3.2≤pH＜4.7，加入CuO，CuO与H+反应使c（H+）减小，c（OH-）增大，使溶液中c（Fe3+）?c3（OH-）＞Ksp[Fe（OH）3]，导致Fe3+生成沉淀而除去，
故答案为：3.2≤pH＜4.7；加入CuO与H+反应使c（H+）减小，c（OH-）增大，使溶液中c（Fe3+）?c3（OH-）＞Ksp[Fe（OH）3]，导致Fe3+生成沉淀而除去；
②CuSO4溶解度受温度影响较大，将硫酸铜溶液蒸发浓缩后，将热的硫酸铜溶液静置并慢慢降温，得到硫酸铜晶体，
故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶；
（3）CuSO4溶液中铜离子的放电能力大于氢离子的放电能力，所以铜离子先放电；氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，氢氧根离子先放电，阳极上失电子，发生氧化反应，所以该过程中右边电极氢氧根离子在阳极上失电子生成氧气4OH--4e-=O2↑+2H2O；阴极上得电子，反应还原反应，所以铜离子的阴极上得电子生成铜Cu2++2e-=Cu，总的反应为：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑，
故答案为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；
（4）①2Cu（s）+O2（g）=Cu2O（s）△H=-12kJ?mol-1②2Cu（s）+S（s）=Cu2S（s）△H=-79.5kJ?mol-1③S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=-296.8kJ?mol-1根据盖斯定律③-①×2-②可得Cu2S（s）+2Cu2O（s）=6Cu（s）+SO2（g）；△H4=-193.33kJ/mol，
故答案为：-193.3kJ?mol-1；
分析：（1）在氧化还原反应中，化合价升高的元素在反应中被氧化；
（2）①根据实验的目的结合相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数进行解答；运用沉淀溶解平衡移动的原理进行解答；
②溶解度受温度影响较大的物质从溶液中结晶析出的方法是冷却热饱和溶液；
（3）溶液B为硫酸铜，从溶液B中提炼金属铜，实质是2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；
（4）根据盖斯定律计算反应热；
点评：本题主要考查制备胆矾，依据流程图结合铜及其化合物的性质是解答的关键，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目

Ⅰ：明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化 铝和少量氧化铁杂质．具体实验步骤如图一所示：

根据图一示，完成下列填空：
（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出．配制500mL稀氨水（每升含有39.20g氨）需要取浓氨水（每 升含有250.28g氨）______mL，用规格为______mL量筒量取．
（2）氨水浸出后得到固液混合体系，过滤，滤液中除K+、SO42-外，还有大量的NH4+．检验NH4+的方法是______．
（3）写出沉淀物中所有物质的化学式______．
（4）滤液I的成分是水和______．
（5）为测定混合肥料K2SO4、（NH4）2SO4中钾的含量，完善下列步骤：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量______溶液，产生白色沉淀．
②______、______、______（依次填写实验操作名称）．
③冷却、称重．
（6）若试样为mg，沉淀的物质的量为nmol，则试样中K2SO4的物质的量为：______mol（用含m、n的代数式表示）．
Ⅱ：某无色透明溶液可能含有下列离子：K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NO3-、SO42-、HCO3-、Cl-等，取该溶液进行如下实验：
①用蓝色石蕊试纸检测该溶液，试纸显红色；
②取溶液少许，加入铜片和稀硫酸共热，产生无色气体，该气体遇到空气立即变为红棕　色；
③取溶液少许，加入氨水有白色沉淀生成，继续加入过量氨水，沉淀不消失；
④取溶液少许，滴入氯化钡溶液产生白色沉淀；
⑤取实验 ④后的澄清溶液，滴入硝酸银溶液产生白色沉淀，再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失．
请回答下列问题：
（ l ）在实验 ①中，图二所示的操作中正确的是______（填代号）
（2）根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是______，肯定不存在的离子是______．
（3）写出与②③两个实验有关的离子方程式：
②______；
③______．

二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义．
（1）工业上用黄铁矿（FeS2，其中S元素为-l价）在高温下和氧气反应制备SO2：4FeS2+11O2数学公式8SO2+2Fe2O3，该反应中被氧化的元素是______（填元素符号）．当该反应转移2.75mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为______L．
（2）实验室中用如图1所示的装置测定SO2催化氧化为SO3，的转化率．（已知SO3熔点为16.8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略空气中CO2的影响．）

①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是______．
②实验过程中，需要通入氧气．试写出一个用图2所示装置制取氧气的化学方程式______．
③当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，其目的是______．
④实验结束后，若装置D增加的质量为m g，装置E中产生白色沉淀的质量为n g，则此条件下二氧化硫的转化率是______（用含字母的代数式表示，不用化简）．
（3）某学习小组设计用如图3装置验证二氧化硫的化学性质．
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为______．
②为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b中的溶液分成三份，分别进行如下实验：
方案I：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成
方案Ⅱ：向第二份溶液加入品红溶液，红色褪去
方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
上述方案中合理的是______（填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；试管b中发生反应的离子方程式为______．
③当通入二氧化硫至试管c中溶液显中性时，该溶液中c（Na+）=______（用含硫微粒浓度的代数式表示）．

工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿（主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）得含铁（Fe3+）的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，二氧化锰和Fe （OH） 3发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品．
（1）硫酸浸取铝土矿时主要反应的离子方程式为______；
（2）完成高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式：2KMnO4+3MnSO4+2H2O=______；
（3）调节pH的作用是______；
（4）操作1的名称为______，实验室进行操作2用到的陶瓷质仪器有______；
（5）下列有关工艺的说法正确的是______（双选，填字母）．
A．可以向溶液中再加入铝土矿粉等调节pH
B．溶液的碱性越强，则除铁效果越好，而且不会影响硫酸铝的产率
C．活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本
D．可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe （OH） 3．

往蛋白质溶液里加入下列物质会产生沉淀，但再加水稀释，沉淀又会溶解的是


  1. A.
    CuSO4
  2. B.
    （NH4）2SO4
  3. C.
    H2SO4
  4. D.
    酒精

下列与实验有关的叙述不正确的是


  1. A.
    液溴保存时应加少量水并盛放在用玻璃塞塞紧的试剂瓶中
  2. B.
    某气体通入品红溶液褪色，加热溶液又变红，该气体为SO2
  3. C.
    配制硫酸亚铁溶液，可将绿矾晶体溶于蒸馏水并加入一定量的稀硫酸和铁屑
  4. D.
    某溶液中加盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则该溶液一定含CO32+知

已知在常温下，测得浓度均为0.1mol/L的下列六种溶液的pH：
溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNC6H5ONa
pH8.89.711.610.311.111.3
复分解反应存在一个规律：碱性较强的物质发生类似反应可以生成碱性较弱的物质．依照该规律，请你判断下列离子反应不能成立的是


  1. A.
    CO32-+C6H5OH→HCO3-+C6H5O-
  2. B.
    CO2+H2O+ClO-→HCO3-+HClO
  3. C.
    CO2+H2O+C6H5O-→HCO3-+C6H5OH
  4. D.
    CO2+H2O+2C6H5O-→CO32-+2C6H5OH

铁、铝的混合物进行如下实验：

（1）操作X的名称是______．
（2）气体A是______（填化学式）．
（3）A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成______（填化学式），A在该反应中作为______（填“氧化剂”或“还原剂”）．
（4）溶液B中阴离子除OH-外还有______（填化学式），溶液D中存在的金属离子为______（填化学式）．

下列各项实验操作中，正确的是


  1. A.
    为除去试管内壁上的“银镜”，可用氨水洗涤
  2. B.
    分馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
  3. C.
    为加快过滤速度，可用玻璃棒搅拌过滤器中的食盐水
  4. D.
    为迅速除去乙酸乙酯中的少量乙酸，可加入足量NaOH溶液并加热

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