Question

8．工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS₂）冶炼铜的主要流程如下：
（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的cd吸收．
a．浓H₂SO₄       b．稀HNO₃ c．NaOH溶液     d．氨水
（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在Fe³⁺（填离子符号），检验溶液中还存在Fe²⁺的方法是取少量溶液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液紫色褪去（注明试剂、现象）．
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+6Cu．
（4）取一定量的泡铜，加入1L0.6mol/LHNO₃溶液恰好完全溶解，同时放出2240mLNO气体（标准状况），另取等量的泡铜，用足量的H₂还原，得到的铜的质量为16g．

Answer 1

分析 由流程可知，黄铜矿加入石英砂通入空气焙烧，可生成Cu₂S、CuO，继续加入石英砂通入空气焙烧，生成Cu₂O、Cu，生成气体A为二氧化硫，熔渣B为FeO等，Cu₂O、Cu与铝在高温下发生铝热反应得到粗铜，电解可得到精铜，
（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；
（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明含有Fe³⁺；
Fe²⁺具有还原性，可以利用KMnO₄溶液检验；
（3）由流程图转化可知，Cu₂O与Al反应置换反应生成Al₂O₃与Cu；
（4）根据元素守恒进行计算．

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；
故选cd；
（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明含有Fe³⁺；
Fe²⁺具有还原性，可以利用KMnO₄溶液检验，取少量溶液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液紫色褪去，
故答案为：Fe³⁺；取少量溶液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液紫色褪去；
（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$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+6Cu，
故答案为：3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+6Cu；
（4）取一定量的泡铜，加入1L0.6mol/LHNO₃溶液恰好完全溶解，同时放出2240mLNO气体（标准状况）即0.1mol，所得溶液的溶质为Cu（NO₃）₂，根据氮元素守恒可知，溶液中NO₃^-的物质的量为0.6mol-0.1mol=0.5mol，所以溶液中Cu²⁺的质量为$\frac{1}{2}$×0.5×64g=16g，所以另取等量的泡铜，用足量的H₂还原，得到的铜的质量也应为16g，
故答案为：16g．

点评 本题考查了元素化合物的性质、电化学知识、离子检验、化学计算等知识点，难度中等，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．