题目内容
黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一。其中炉渣的主要成分 是FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3。各物质有如下转化关系,请回答：
（1）写出能证明SO2具有氧化性且现象明显的化学方程式________________。
（2）用NaOH溶液吸收SO2所得NaHSO3溶液pH＜7，则该溶液中存在离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________。
（3）写出Cu2S熔炼制取粗铜的化学方程式________________________
（4）废电解液中常含有Pb2+、Zn2+，向废电解液中加入Na2S溶液，当有PbS和ZnS沉淀时，C(Zn2+): C(Pb2+)＝________。[已知：Ksp(PbS)＝3.4×10－28mol2·L－2、Ksp(ZnS)＝1.6×10－24mol2·L－2）]
（5）写出证明溶液I中含有Fe2+的实验过程________________。
（6）Na2FeO4能杀菌净水的原因是________________。
（7）Na2FeO4和Zn可以组成碱性电池，其反应式为:3Zn+2FeO42-+8H2O＝3Zn(OH)2+2Fe(OH)+4OH-。请写出放电时正极电极反应式________________。
（每空2分，共14分）（1）SO2+2H2S＝3S↓+2H2O （2）c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)
（3）Cu2S+O2
2Cu+SO2 （4）
×104
（5）取溶液I少许于试管中，然后滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，证明有Fe2+。
（6）Na2FeO4是强氧化剂能杀菌。在水中变成Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能净水。（每个要点各占1分，共2分） （7）2FeO42-+6e－+8H2O＝2Fe(OH)3+10OH－
【解析】
试题分析：（1）氧化剂在反应中得到电子，化合价降低。二氧化硫与硫化氢的水溶液发生反应生成单质硫沉淀，SO2体现了氧化性且现象明显，反应的化学方程式是SO2+2H2S＝3S↓+2H2O。
（2）NaHSO3溶液中亚硫酸氢根离子无论电离还是水解都是较微弱的，NaHSO3溶液呈酸性，说明亚硫酸氢根离子的水解程度小于其电离程度，因此溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)。
（3）工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜，在反应中铜元素化合价由＋1价降低到0价，得到1个电子。氧元素化合价由0价降低到－2价，得到2个电子。硫元素化合价由－2价升高到＋4价，失去6个电子。因此根据电子的得失守恒可知发生反应的氧化还原反应为Cu2S+O22Cu+SO2。
（4）当有PbS和ZnS沉淀时，溶液中c(S2－)相同，则溶液中
=
＝
＝
＝×104。
（5）亚铁离子具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，据此可以检验亚铁离子。因此正确的操作是取溶液I少许于试管中，然后滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，证明有Fe2+。
（6）Na2FeO4是可溶于水的强氧化剂，在水中有杀菌消毒的作用，其还原产物是Fe3+。铁离子水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮的固体颗粒，从而达到净水的目的。
（7）原电池中负极失去电子，发生氧化反应。正极得到电子，发生还原反应。所以根据总反应式可知，FeO42-得到电子，做氧化剂，所以正极电极反应式为：FeO42-+3e－+4H2O＝Fe(OH)3+5OH－。
考点：考查二氧化硫的化学性质；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化；氧化还原反应方程式的书写；亚铁离子的检验；高碳酸盐的性质与用途；电极反应式的书写等
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含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：
（1）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2。
①测得某黄铜矿(CuFeS2)中含硫20%（质量分数），求该矿石含铜的质量分数。
②现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：称取
研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，用100 mL滴有淀粉的
蒸馏水全部吸收SO2，然后取10mL吸收液，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，用去标准碘溶液的体
积为20.00mL。求该黄铜矿的纯度。
（2）将FeS和Fe2O3的混和物56.6 g，用足量稀H2SO4溶解后可得3.2 g硫，原混和物中FeS的质量。
（3）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2、SO3和O2。已知：SO2、SO3都能被碱石灰和氢氧
化钠溶液吸收。利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解。若无水硫酸铜粉末质量为10.0 g，
完全分解后，各装置的质量变化关系如下表所示。
|
装置 |
A（试管+粉末） |
B |
C |
|
反应前 |
42.0 g |
75.0 g |
140.0 g |
|
反应后 |
37.0 g |
79.0 g |
140.5 g |
请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式。
（4）硫化钠是用于皮革的重要化学试剂，可用无水Na2SO4与炭粉在高温下反应制得，化学方程式如下：
①Na2SO4
+ 4C
Na2S + 4CO↑ ②Na2SO4
+ 4CONa2S + 4CO2
a.若在反应过程中，产生CO和CO2混合气体为2mol，求生成Na2S的物质的量。
b.硫化钠晶体放置在空气中，会缓慢氧化成Na2SO3，甚至是Na2SO4，现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中，加入足量盐酸后，过滤得4.8g沉淀和1.12L H2S 气体（标准状况，假设溶液中气体全部逸出），在滤液中加入足量的BaCl2后过滤得2.33g沉淀，分析该硫化钠样品的成分及其物质的量。
Cu2S+3SO2+2FeO
2Cu2O+2SO2