题目内容

近年来，湿法炼铜有了新进展，科学家发现有一种细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可以将黄铜矿（主要成分是CuFeS₂，含少量杂质SiO₂）氧化成硫酸盐，4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂═4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．某工厂运用该原理生产胆矾和绿矾的工艺如下：

（1）操作1的名称是

过滤

．
（2）试剂a和试剂b的化学式分别是

硫酸、过量的铁粉

．
（3）简述检验某未知固体是否含有SO₄^2-的实验过程

取少量的固体配制成溶液，加入盐酸无明显现象，再加入氯化钡溶液出现白色沉淀，证明含有硫酸根离子，否则没有

．
（4）由CuSO₄溶液制取纯净的CuSO₄?5H₂O应进行的操作是：加热浓缩、

结晶、过滤、洗涤

并干燥．
（5）在4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂ 4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O反应中，被氧化的元素是

Fe和CuFeS₂中的S

．
（6）某活动小组对CuSO₄分解的除CuO外的气体3种可能性进行假设，并通过实验确定气体的物质的量．
①气体的3种可能性为：

仅有SO₂

；

仅有SO₃

；有SO₂、SO₃和O₂．
②为确定SO₂、SO₃和O₂的物质的量之比，请你选用所给的仪器进行实验，按气体从左至右的方向连接各装置．顺序为：A→

D→C（→G）E或F→D→C（→G）→E

→B．

分析：（1）实现固体和液体的分离方法是过滤；
（2）得到的滤渣2是将三价铁沉淀下来的难溶物，可用硫酸来溶解，金属铁可以和三价铁化合为亚铁离子；
（3）硫酸根的检验要排除碳酸根的干扰，二者和钡离子反应均会生成白色沉淀；
（4）由CuSO₄溶液制取纯净的CuSO₄?5H₂O应进行的操作是：加热浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥；
（5）化合价升高的元素在反应中被氧化；
（6）三氧化硫的量可以用浓硫酸质量增加来确定，二氧化硫可以通过澄清石灰水的质量增加来确定，氧气可以用排水量气法来收集．

解答：解：（1）得到的滤渣2中加入硫酸和过量的铁之后生成的是硫酸亚铁和过量铁粉混合物，过滤可以实现固体和液体的分离，故答案为：过滤；
（2）得到的滤渣2是将三价铁沉淀下来的难溶物，可用硫酸来溶解，再加入金属铁可以和三价铁化合为亚铁离子，而又不会引进杂质离子，故答案为：硫酸、过量的铁粉；
（3）硫酸根的检验一定要排除碳酸根的干扰，因为二者和钡离子反应均会生成白色沉淀，具体操作是：取少量的固体配制成溶液，加入盐酸无明显现象，再加入氯化钡溶液出现白色沉淀，证明含有硫酸根离子，否则没有，故答案为：取少量的固体配制成溶液，加入盐酸无明显现象，再加入氯化钡溶液出现白色沉淀，证明含有硫酸根离子，否则没有；
（4）由CuSO₄溶液制取纯净的CuSO₄?5H₂O应进行的操作是：加热浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：结晶、过滤、洗涤；
（5）Fe和CuFeS₂中的S化合价升高，在反应中被氧化，故答案为：Fe和CuFeS₂中的S；
（6）①CuSO₄分解的除CuO外的气体有三种可能情况：二氧化硫、三氧化硫、二氧化硫和三氧化硫的混合物，故答案为：仅有SO₂；仅有SO₃；
②根据实验原理以及实验装置的作用可以知道三氧化硫的量可以用浓硫酸质量增加来确定，二氧化硫可以通过澄清石灰水的质量增加来确定，氧气可以用排水量气法来收集，故答案为：D→C（→G）E或F→D→C（→G）→E．

点评：本题考查学生元素以及化合物的性质知识，以实验方式考查增大了题目的难度．