Question

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Fe0、Fe₂0₃、Si0₂、Al₂0₃．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：K_sp（PbS）=3.4×10^-28mol?L^-2，Ksp（Zns）=1.6×10^-24mol?L^-2．
（5）写出证明溶液I中含有Fe²+的实验过程

 

o
（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+2FeO₄^2-+8H₂0═3Zn（OH）₂+2Fe（0H）₃+40H^-．请写出放电时正极电极反应式

 

．

Answer 1

分析：（1）根据二氧化硫与硫化氢的水溶液发生反应生成单质硫沉淀；
（2）NaHSO₃溶液呈酸性，说明亚硫酸氢根离子水解程度小于电离程度，然后根据电离平衡和水解平衡分析解答．
（3）工业上可用Cu₂S和O₂反应制取粗铜，说明亚铜被还原，硫元素被氧化，依据氧化还原反应的化合价升降守恒分析书写判断；
（4）根据C（Zn²⁺）：C（Pb²⁺）=

Ksp(Zns)

Ksp(Pbs)

；
（5）根据酸性KMnO₄溶液能氧化Fe²⁺，溶液颜色褪去；
（6）根据Na₂FeO₄是可溶于水的强氧化剂，在水中有杀菌消毒的作用．，其还原产物主要是Fe³⁺，会水解形成Fe（OH）₃胶体，Fe（OH）₃胶体，能吸附水中的悬浮的固体颗粒；
（7）依据原电池反应，3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^-，正极上FeO₄^2-发生还原反应；

解答：解：（1）二氧化硫与硫化氢的水溶液发生反应生成单质硫沉淀：SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O，SO₂体现了氧化性且现象明显，故答案为：SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O；
（3）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水解程度小于电离程度，所以c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），故答案为：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
（2）工业上可用Cu₂S和O₂反应制取粗铜，元素化合价铜元素化合价降低，硫XYZ元素化合价升高，氧气中氧元素化合价降低，说明亚铜被还原，硫元素被氧化，发生的氧化还原反应为Cu₂S+O₂

高温  .

2Cu+SO₂，故答案为：Cu₂S+O₂

高温  .

2Cu+SO₂；
（4）C（Zn²⁺）：C（Pb²⁺）=

Ksp(Zns)

Ksp(Pbs)

=

1.6×10 -24

3.4×10 -28

=4.7×10^-3；
（5）酸性KMnO₄溶液能氧化Fe²⁺，溶液颜色褪去，故答案为：取少量溶液于试管中，然后滴加少量酸性KMnO₄溶液，紫色褪去，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，其还原产物主要是Fe³⁺，会水解形成Fe（OH）₃胶体，Fe（OH）₃胶体，能吸附水中的悬浮的固体颗粒；故答案为：Na₂FeO₄是可溶于水的强氧化剂，在水中有杀菌消毒的作用，其还原产物主要是Fe³⁺，会水解形成Fe（OH）₃胶体，Fe（OH）₃胶体，能吸附水中的悬浮的固体颗粒；
（7）反应原理为：3Zn+2FeO₄^2-+8H₂0═3Zn（OH）₂+2Fe（0H）₃+40H^-，正极电极反应式为：FeO₄^2-+3e^-+4H₂O═Fe（OH）₃+5OH^ˉ，故答案为：FeO₄^2-+3e^-+4H₂O═Fe（OH）₃+5OH^-．

点评：本题考查学生阅读题目获取信息的能力、氧化还原反应、原电池的工作原理的应用，电极反应，电极产物的判断等，难度中等，要求学生要有扎实的基础知识和灵活运用知识解决问题的能力．注意基础知识的全面掌握．