Question

14．铁和铜是生活中两种常见的金属材料，某同学查阅资料得知铁主要是由铁矿石经热还原的方法冶炼的，常见的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿（主要成分为FeS₂）等．
（1）赤铁矿的主要成分为Fe₂O₃（填化学式），工业上用赤铁矿冶炼铁的化学反应方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ ；
（2）从矿物资料查得，一定条件下自然界存在如下反应：
14CuSO₄+5FeS₂+12H₂O=7Cu₂S+5FeSO₄+12H₂SO₄；
该反应中氧化剂是CuSO₄和FeS₂（填化学式），当有5molFeS₂发生反应时，电子转移数为21N_A；
（3）印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，用FeCl₃溶液作“腐蚀液”，请写出刻制过程的离子方程式Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺．

Answer 1

分析 （1）赤铁矿的主要成分为氧化铁，工业上用一氧化碳还原赤铁矿冶炼铁，同时生成二氧化碳，根据元素守恒书写化学方程式；
（2）在氧化还原反应中元素化合价降低的作氧化剂，根据氧化还原反应方程中元素的化合价的变化等于转移电子数目进行判断；
（3）刻制印刷电路时，用FeCl₃溶液与铜反应生成亚铁离子和铜离子，根据电荷守恒和元素守恒书写反应的离子方程．

解答 解：（1）赤铁矿的主要成分为氧化铁，化学式为Fe₂O₃，工业上用一氧化碳还原赤铁矿冶炼铁，同时生成二氧化碳，反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ ，
故答案为：Fe₂O₃；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ ；
（2）在反应14CuSO₄+5FeS₂+12H₂O═7Cu₂S+5FeSO₄+12H₂SO₄中，铜从+2价降为+1价，硫从-1价降为-2价，所以反应中氧化剂为CuSO₄和FeS₂，反应中化合价降低的总数为14×1+7×1=21，即当有5molFeS₂发生反应时，电子转移的物质的量为21mol，数目为21N_A，
故答案为：CuSO₄和FeS₂；21N_A；
（3）刻制印刷电路时，用FeCl₃溶液与铜反应生成亚铁离子和铜离子，反应的离子方程为Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案为：Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺．

点评 本题综合考查元素化合物、氧化还原反应分析等，为高考常见题型，把握发生的化学反应为解答的关键，侧重氧化还原反应的考查，注意离子反应的书写方法，题目难度不大．