Question

10．铁、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，回答下列问题．
（1）工业上可用Cu₂S+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+SO₂．反应制取粗铜，当消耗32g Cu₂S时，转移电子的物质的量为1.2mol．
（2）将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃-60℃，加入H₂O₂，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为：Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O．CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃溶液和NaCI溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式2Cu²⁺+2Cl^-+SO₃^2-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺．
（3）电子工业常用30%的FeCl₃溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板，取其腐蚀后的废液，加入一定量的铁粉后，若无固体剩余，则反应后的溶液中肯定有的离子是Fe²⁺、Cu²⁺；若有红色固体，则反应后的溶液中肯定没有的离子是Fe³⁺，检验该离子的试剂为_KSCN溶液．
（4）铁氰化钾 K₃[Fe（CN）₅]和亚铁氰化钾K₄[Fe（CN）₆]的混合溶液可用于太阳能电池的电解液，该太阳能电池的工作原理示意图如图所示，其中催化剂a为负极，电极反应式为Fe（CN）₆^4--e^-═Fe（CN）₆^3-．

Answer 1

分析 （1）n（Cu₂S）=$\frac{32}{160}$=0.2mol，Cu、O元素的化合价降低、S元素的化合价升高；
（2）H₂O₂具有氧化性，在酸性条件下双氧水可以把铜氧化成二价铜离子；CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃溶液，二价铜离子将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，本身被还原为+1价铜，依据得失电子守恒写出离子方程式；
（3）铜与氯化铁反应生成氯化铁、氯化亚铁，反应方程式为：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂，加入一定量的铁粉后，若无固体剩余，发生2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；若有红色固体，发生2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；
（4）由图可知，电子从负极流向正极，则a为负极，b为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，阳离子向正极移动，以此来解答．

解答 解：（1）n（Cu₂S）=$\frac{32}{160}$=0.2mol，Cu、O元素的化合价降低、S元素的化合价升高，由S元素的化合价变化可知，转移电子的物质的量为0.2mol×[4-（-2）]=1.2mol，故答案为：1.2mol；
（2）H₂O₂具有氧化性，在酸性条件下双氧水可以把铜氧化成二价铜离子，将少量铜丝放人适量的稀硫酸中，温度控制在50℃-60℃，加入H₂O₂，离子方程式为Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O；
CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，离子方程式为2Cu²⁺+2Cl^-+SO₃^2-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；
故答案为：Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O；2Cu²⁺+2Cl^-+SO₃^2-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；
（3）铜与氯化铁反应生成氯化铁、氯化亚铁，反应方程式为：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂，加入一定量的铁粉后，若无固体剩余，发生2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，则溶液中的阳离子为Fe²⁺、Cu²⁺；若有红色固体，发生2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，则溶液中肯定没有的离子是Fe³⁺，检验Fe³⁺选择KSCN溶液，观察是否出现血红色，若无血红色出现，证明不含，
故答案为：Fe²⁺、Cu²⁺；Fe³⁺；KSCN溶液；
（4）由图可知，电子从负极流向正极，则a为负极，发生氧化反应，可知催化剂a表面发生反应电极反应为Fe（CN）₆^4--e^-═Fe（CN）₆^3-，故答案为：负；Fe（CN）₆^4--e^-═Fe（CN）₆^3-．

点评 本题考查金属及化合物的综合应用，为高频考点，涉及氧化还原反应计算、离子反应、离子检验及原电池的应用等，注重化学反应原理的分析与应用能力的考查，题目难度不大．