Question

7．黄铜矿（ CuFeS₂）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫及铁的化合物．
（1）若冶炼铜的反应为：8CuFeS₂+21O₂ $\stackrel{高温}{→}$8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂
CuFeS₂中Fe的化合价为+2，反应中被氧化的元素是Fe，S（填元素符号）．
（2）上述冶炼过程中产生大量SO₂，下列处理方案合理的是bd（填代号）．
a．高空排放            b．用于制备硫酸
c．用浓硫酸吸收        d．用纯碱溶液吸收制Na₂SO₃
（3）采用火法熔炼工艺生产铜的中间过程会发生Cu₂O与Cu₂S在高温下转化为Cu，放出SO₂气体的反应．若Cu₂O和Cu₂S正好完全反应，Cu₂O和Cu₂S的物质的量之比为2：1；Cu₂S和HNO₃有如下反应：3Cu₂S+22HNO₃→6Cu（NO₃）₂+3H₂SO₄+10NO↑+8H₂O若生成11.2LNO（标准状况），则反应中转移电子的物质的量为1.5mol．
（4）过二硫酸钾（K₂S₂O₈）具有强氧化性，可将I^-氧化为I₂：S₂O₈^2-+2I^-→2SO₄^2-+I₂通过改变反应途径，Fe³⁺、Fe²⁺均可催化上述反应．试用离子方程式表示Fe²⁺对上述反应的催化过程：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂、S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺．

Answer 1

分析 （1）CuFeS₂中Fe的化合价为+2，和硫元素的化合价升高，反应中被氧化；
（2）冶炼过程中产生大量SO₂可制备硫酸或利用碱液吸收；
（3）Cu₂O和Cu₂S正好完全反应，可知反应为Cu₂S+2Cu₂O=6Cu+SO₂↑，所以Cu₂O和Cu₂S的物质的量之比为2：1，生成标准状况下11.2LNO气体，n（NO）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，由反应可知生成10molNO转移电子的物质的量为30mol；
（4）根据题意过二硫酸钾（K₂S₂O₈）、三价铁离子均具有强氧化性，碘离子具有还原性，通过改变反应途径，Fe²⁺均可催化反应S₂O₈^2-+2I^-=2SO₄^2-+I₂，由此分析解答．

解答 解：（1）CuFeS₂中Fe的化合价为+2，和硫元素的化合价升高，反应中被氧化，故答案为：Fe，S；
（2）冶炼过程中产生大量SO₂可制备硫酸或利用碱液吸收，与浓硫酸不反应，也不能直接排放，故答案为：bd；（2）．bd
（3）Cu₂O和Cu₂S正好完全反应，可知反应为Cu₂S+2Cu₂O=6Cu+SO₂↑，所以Cu₂O和Cu₂S的物质的量之比为2：1，生成标准状况下11.2LNO气体，n（NO）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，由反应可知生成10molNO转移电子的物质的量为30mol，则生成0.5mol的一氧化氮，转移电子的物质的量为：1.5mol
，故答案为：2：1，1.5mol；
（4）根据题意过二硫酸钾（K₂S₂O₈）、三价铁离子均具有强氧化性，碘离子具有还原性，通过改变反应途径，Fe²⁺均可催化反应S₂O₈^2-+2I^-=2SO₄^2-+I₂；实质是：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺，故答案为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺．

点评 本题考查氧化还原反应及应用，为高频考点，把握物质的性质、反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．