题目内容

6．一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺，原料的综合利用率较高．其主要流程如下．请回答下列问题：

（1）反应Ⅲ的离子方程式为4CuCl2-+O2+4H+═4Cu2++8Cl-+2H2O，CuCl2-中铜元素的化合价为+1，该反应中的氧化剂是O2．
（2）一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入硫酸，可以析出硫酸铜晶体而不析出氯化铜晶体，其原因可能是该温度下，硫酸铜的溶解度小于氯化铜、加入硫酸，有利于析出硫酸铜晶体．
（3）炼钢时，可将铁红投入熔融的生铁中，以降低生铁的含碳量，该过程中主要反应的化学方程式是3C+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO↑．
（4）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨．
（5）已知反应Ⅱ的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl-═2CuCl2-+S，反应Ⅰ的产物为FeS2和CuS．（填化学式）

分析 黄铜矿与S在高温下煅烧，使其转变为FeS2、CuS，加入HCl、NaCl、CuCl2混合溶液 发生反应Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S↓，过滤得到滤液中通入空气发生反应4CuCl2-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O，一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，结晶分离得到硫酸铜晶体，加入铁还原溶液得到铜；滤渣分离得到FeS和S，FeS2通入空气灼烧得到氧化铁和二氧化硫，氧化铁炼钢，二氧化硫制备硫酸，
（1）氯离子的化合价为-1价，据此可判断铜元素的化合价；根据氧化剂在反应中得到电子，化合价降低判断该反应的氧化剂；
（2）考虑产物的溶解度，溶解度小的先从溶液中析出；
（3）炼钢时，可将铁红投入熔融的生铁中，滤液碳和氧化铁反应生成铁和一氧化碳；
（4）二氧化硫排放到大气中易形成酸雨；
（5）由流程结合反应方程式可知黄铁矿分解生成的Fe、Cu均为+2价，据此可判断反应Ⅰ的产物．

解答 解：铜矿与S在高温下煅烧，使其转变为FeS2、CuS，加入HCl、NaCl、CuCl2混合溶液 发生反应Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S↓，过滤得到滤液中通入空气发生反应4CuCl2-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O，一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，结晶分离得到硫酸铜晶体，加入铁还原溶液得到铜；滤渣分离得到FeS和S，FeS2通入空气灼烧得到氧化铁和二氧化硫，氧化铁炼钢，二氧化硫制备硫酸，
（1）CuCl2-中氯离子的化合价为-1价，2个氯离子为-2价，则铜元素的化合价为+1价；
反应4CuCl2-+O2+4H+═4Cu2++8Cl-+2H2O中，O2得到电子被还原，则O2为氧化剂，
故答案为：+1；O2；
（2）相同条件下硫酸铜的溶解度小，则该温度下，硫酸铜的溶解度小于氯化铜，所以向反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，
故答案为：该温度下，硫酸铜的溶解度小于氯化铜、加入硫酸，有利于析出硫酸铜晶体；
（3）炼钢时，可将铁红投入熔融的生铁中，滤液碳和氧化铁反应生成铁和一氧化碳，反应的化学方程式为：3C+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe+3CO↑，
故答案为：3C+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO↑；
（4）SO2尾气直接排放到大气中，二氧化硫溶于水形成亚硫酸，而亚硫酸容易被空气中氧气氧化成硫酸，导致雨水酸性增强，易形成酸雨，
故答案为：形成酸雨；
（5）反应Ⅱ的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl-═2CuCl2-+S，结合流程可知，黄铁矿分解生成的Fe、Cu均为+2价，则反应I的产物为：FeS2、CuS，
故答案为：FeS2；CuS．

点评 本题以实际化工生产“黄铜矿的综合利用”为背景，考查了元素化合物知识、氧化还原反应及环境保护等知识，题目难度中等，明确实验原理为解答关键，注意掌握氧化还原反应实质及特征，试题培养了学生的灵活应用能力．

练习册系列答案
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17．某学习小组开展下列实验探究活动：
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（4）利用G装置可测定装置A残液中SO2的含量．量取1.00mL残液于烧瓶中，加适量的水稀释，加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中H2O2完全反应（SO2+H2O2=H2SO4，然后用0.1000mo1/L-1 NaOH标准溶液进行滴定，至终点时消耗NaOH溶液20.00mL．
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（2）已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4．如图2装置中不适宜做氨气尾气吸收的是C．

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