Question

工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS₂）冶炼铜的主要流程如
（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的

 

吸收．
a．浓H₂SO₄     b．稀HNO₃   c．NaOH溶液   d．氨水
（2）①冰铜（Cu₂S和FeS互相熔合而成）含Cu量为20%～50%．转炉中，将冰铜加熔剂（石英砂）在1200℃左右吹入空气进行吹炼．冰铜中的Cu₂S被氧化成Cu₂O，生成的Cu₂O与Cu₂S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式是

 

；
②熔渣B的主要成分是

 

．
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为

 

．
（4）粗铜（含Fe、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼如图2，A极上发生的反应为

 

，下列说法正确的是

 

．

a．电能全部转化为化学能      b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu²⁺向阳极移动　　　d．阴阳两极质量变化相等
（5）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O可制备CuSO₄，若将该反应设计为原电池，其正极的电极反应式为

 

．

Answer 1

考点：铜金属及其重要化合物的主要性质

专题：几种重要的金属及其化合物

分析：（1）由流程图转化可知，气体A中的大气污染物主要是二氧化硫，选择试剂吸收二氧化硫，不能产生新的污染气体，二氧化硫是酸性氧化物，结合选项中各物质的性质判断；
（3）由流程图转化可知，Cu₂O与Al反应置换反应生成Al₂O₃与Cu；
（4）由A极为阳极，故铁先放电，铜后放电，依据电极方程式的书写规则写出即可；
a、反应中有热能产生；
b、精炼铜时，粗铜做阳极；
c、溶液中Cu²⁺向阴极移动；
d、粗铜中铁比铜活泼，故先放电，故两极质量变化不等；
（5）利用原电池原理，负极失电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应．

解答： 解：（1）由流程图转化可知，气体A中的大气污染物主要是二氧化硫，选择试剂吸收二氧化硫，不能产生新的污染气体，
a、浓H₂SO₄不能吸收二氧化硫，故a错误；
b、稀HNO₃可以吸收二氧化硫，但生成NO污染大气，故b错误；
c、NaOH溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠，故c正确；
d、氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵，故d正确；
（2）①Cu₂S被氧化为Cu₂O的反应方程式为：2Cu₂S+3O₂

高温  .

2Cu₂O+2SO₂；Cu₂O与Cu₂S发生反应的方程式为：2Cu₂O+Cu₂S

高温  .

6Cu+2SO₂↑；②反射炉内生成炉渣的主要成分是FeSiO₃；故答案为：①2Cu₂S+3O₂

高温  .

2Cu₂O+2SO₂；2Cu₂O+Cu₂S

高温  .

6Cu+2SO₂↑；②FeSiO₃；
（3）由流程图转化可知，Cu₂O与Al反应置换反应生成Al₂O₃与Cu，反应方程式为3Cu₂O+2Al

高温  .

Al₂O₃+6Cu，
故答案为：3Cu₂O+2Al

高温  .

Al₂O₃+6Cu；
（4）A极反应为：Fe-2e^-=Fe²⁺，Cu-2e^-=Cu²⁺；
a、反应中有热能产生，故a错误；
b、精炼铜时，粗铜做阳极，连接电源正极，发生氧化反应，故b正确；
c、溶液中Cu²⁺向阴极移动，故c错误；
d、铁先于铜放电，阴阳两极质量变化不等，故d错误；
故选b；
（5）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O可制备CuSO₄，若将该反应设计为原电池，正极上是氧气得到电子发生还原反应，酸性溶液中生成的氢氧根离子以水的形式存在，其正极电极反应式为：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O，
故答案为：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O．

点评：本题考查了元素化合物的性质、电化学知识、离子检验等知识点，难度较大，注意离子的检验是高考的热点，选取的试剂和检验离子反应后要有特殊现象，会运用知识迁移方法解决问题．