Question

Ⅰ．已知水是人体的重要组成部分，是人体中含量最多的一种物质．而“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用右图表达：请写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式：

 

．
Ⅱ．“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石，例如溶液中氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿（主要成分FeS₂）氧化为Fe₂（SO₄）₃，并使溶液酸性增强．
①该过程反应的化学方程式为

 

．
②人们可利用Fe₂（SO₄）₃作强氧化剂溶解铜矿石（Cu₂S），然后加入铁屑进一步得到铜，该过程中发生的离子反应方程式如下，请补充完整并配平：

 

Cu₂S+

 

Fe³⁺+

 

H₂O

细菌  .

 

Cu²⁺+

 

Fe²⁺+

 

+

 

SO

4- 2

III．金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应．
（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是

 

a．Fe₂O₃b．NaCl c．Cu₂S
（2）辉铜矿（Cu₂S）可发生反应2Cu₂S+2H₂SO₄+5O₂═4CuSO₄+2H₂O，该反应的还原剂是

 

，当
1mol O₂发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为

 

mol．

Answer 1

考点：氧化还原反应方程式的配平,电解原理

专题：氧化还原反应专题,电化学专题

分析：Ⅰ．由图可知，Ⅳ为氧化还原反应，且属于置换反应，以此来解答．
Ⅱ．①反应物为FeS₂、氧气、水，生成物为Fe₂（S0₄）₃和硫酸，根据反应物和生成物书写化学反应方程式；
②Cu₂S中Cu元素的化合价由+1升高为+2，S元素的化合价由-2升高为+6，Fe元素的化合价由+3价降低为+2，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式；
III．（1）金属冶炼中，活泼金属采用电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼，Cu、Fe等较活泼金属采用热氧化还原法冶炼，不活泼金属Hg、Ag采用热分解法冶炼；
（2）该反应中Cu元素化合价由+1价变为+2价、S元素化合价由-2价变为+6价，O元素化合价由0价变为-2价，所以Cu₂S是还原剂，1mol氧气发生化学反应时，有0.4molCu₂S参加反应，氧化还原中得失电子数相等，根据Cu₂S中元素化合价变化计算失去电子物质的量．

解答： 解：Ⅰ．由图可知，Ⅳ为氧化还原反应，且属于置换反应，如2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，水中H元素的化合价降低，则水为氧化剂，
故答案为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；
Ⅱ．①反应物为FeS、氧气、水，生成物为Fe₂（S0₄）₃和硫酸，发生反应的化学方程式为4FeS₂+15O₂+2H₂O

细菌  .

2Fe₂（S0₄）₃+2H₂S0₄，故答案为：4FeS₂+15O₂+2H₂O

细菌  .

2Fe₂（S0₄）₃+2H₂S0₄，
②Cu₂S中Cu元素的化合价由+1升高为+2，S元素的化合价由-2升高为+6，Fe元素的化合价由+3价降低为+2，再据电荷守恒确定产物为H⁺，则该离子反应为Cu₂S+10Fe³⁺+4H₂O

细菌  .

2Cu²⁺+10Fe²⁺+8H⁺+S0₄^2-，
故答案为：1；10；4；2；10；8H⁺；1；
III．（1）金属冶炼中，活泼金属采用电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼，Cu、Fe等较活泼金属采用热氧化还原法冶炼，不活泼金属Hg、Ag采用热分解法冶炼，Na是活泼金属采用电解熔融NaCl方法冶炼，Fe、Cu采用热氧化还原反应法冶炼，故选a；
（2）该反应中Cu元素化合价由+1价变为+2价、S元素化合价由-2价变为+6价，O元素化合价由0价变为-2价，所以Cu₂S是还原剂、O₂是氧化剂，1mol氧气发生化学反应时，有0.4molCu₂S参加反应，氧化还原反应中转移电子相等，则还原剂失去电子的物质的量=0.4mol×[2×（2-1）+1×（6+2）]=4mol，故答案为：Cu₂S；4．

点评：本题考查氧化还原反应，为高频考点，明确发生的反应及反应中元素的化合价变化即可解答，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．