题目内容
9．一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：
注：反应Ⅱ的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl-═2[CuCl2]-+S
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ的产物为FeS2、CuS（填化学式）．
（2）反应Ⅲ的离子方程式为4CuCl2-+O2+4H+═4Cu2++8Cl-+2H2O；
（3）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，其可能的原因是该温度下，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；
（4）反应Ⅳ在高温条件下进行，化学方程式是4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2；
（5）某硫酸厂为测定反应Ⅳ所得气体中SO2的体积分数，取280mL（已折算成标准状况）气体样品与足量Fe2（SO4）3溶液完全反应后，用浓度为0.02000mol•L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL．已知：Cr2O72-+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O（未配平）
①SO2通入Fe（SO4）3溶液中，发生反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+；
②反应Ⅳ所得气体中SO2的体积分数为12.00%．
分析 流程中反应Ⅰ的化学化方程为CuFeS2+S═FeS2+CuS，黄铜矿与S在高温下煅烧，使其转变为FeS2、CuS，加入HCl、NaCl、CuCl2混合溶液 发生反应Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S↓，过滤得到滤液中通入空气发生反应4CuCl2-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O，一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，结晶分离得到硫酸铜晶体，加入铁还原溶液得到铜；滤渣分离得到FeS和S，
（1）由流程可知，黄铁矿分解生成的Fe、Cu均为+2价；
（2）反应Ⅲ中生成铜离子；
（3）考虑产物的溶解度，溶解度小的先从溶液中析出；
（4）FeS2在空气中高温煅烧，生成二氧化硫和氧化铁；
（5）①SO2通入Fe（SO4）3溶液中，发生氧化还原反应生成硫酸亚铁；
②利用14H++Cr2O72-+6Fe2+═2Cr3++6Fe3++7H2O、SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+，可知，3SO2～Cr2O72-，以此计算．
解答 解：铜矿与S在高温下煅烧，使其转变为FeS2、CuS，加入HCl、NaCl、CuCl2混合溶液 发生反应Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S↓，过滤得到滤液中通入空气发生反应4CuCl2-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O，一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，结晶分离得到硫酸铜晶体，加入铁还原溶液得到铜；滤渣分离得到FeS和S，FeS2通入空气灼烧得到氧化铁和二氧化硫，氧化铁炼钢，二氧化硫制备硫酸，
（1）由流程可知，黄铁矿分解生成的Fe、Cu均为+2价，则反应I的产物为FeS2、CuS，
故答案为：FeS2、CuS；
（2）反应Ⅲ中生成铜离子，则离子反应为4CuCl2-+O2+4H+═4Cu2++8Cl-+2H2O，
故答案为：4CuCl2-+O2+4H+═4Cu2++8Cl-+2H2O；
（3）相同条件下硫酸铜的溶解度小，则该温度下，硫酸铜的溶解度小于氯化铜，所以向反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，
故答案为：该温度下，硫酸铜的溶解度小于氯化铜、加入硫酸，有利于析出硫酸铜晶体；
（4）FeS2在空气中高温煅烧，生成二氧化硫和氧化铁，反应的化学方程式为：4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2，
故答案为：4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2；
（5）①发生氧化还原反应生成硫酸亚铁，离子反应为SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+，
故答案为：SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+；
②利用14H++Cr2O72-+6Fe2+═2Cr3++6Fe3++7H2O、SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+，
可知，3SO2～Cr2O72-，
3 1
x 0.02mol/L×0.025L
解得x=0.0015mol，
反应Ⅳ所得气体中SO2的体积分数为：$\frac{0.0015mol}{0.28L/22.4L/mol}$×100%=12.00%，
故答案为：12.00%．
点评 本题以实际化工生产“黄铜矿的综合利用”为背景，考查了元素化合物知识，离子方程式和化学方程式的书写及有关计算，题目更注重考查学生利用化学原理来解决实际问题的能力，利用关系式计算可简化计算．
阅读快车系列答案| A． | 丙烷的比例模型是 | |
| B． | C2H4与C3H6一定互为同系物 | |
| C． |  属于芳香烃 | |
| D． | 羟基的电子式为 ，1mol-OH含有7mol电子 |
| A． | 它能够导电 | |
| B． | 它含有人体所需的矿物质和多种微量元素 | |
| C． | 它不含任何元素 | |
| D． | 它清洁、纯净，但长期饮用对人健康无益 |
①甲烷：天然气的主要成分，能发生取代反应
②乙烯：一个国家石油化工发展水平的标志，可以发生加成反应
③苯：平面结构，每个分子中含有3个碳碳双键
④油脂：属于高分子化合物，可以发生水解反应
⑤淀粉：属于糖类物质，遇碘元素变蓝色
⑥糖类、油脂、蛋白质：人类必需的三大营养物质
⑦聚酯纤维、碳纤维、光导纤维：都属于有机高分子材料．
| A． | ①②⑥⑦ | B． | ②④⑥ | C． | ①⑤⑥⑦ | D． | ①②⑥ |
| A． | Na+、Mg2+、Al3+ 的氧化性依次减弱 | |
| B． | HI、HBr、HCl 的还原性的依次减弱 | |
| C． | H2S、H2O、HF的热稳定性依次增强 | |
| D． | O2-、F-、Na+、Br-的半径大小顺序为：Br-＞O2-＞F-＞Na+ |
