Question

黃銅礦的主要成分是CuFeS₂（硫元素一2價，鐵元素+2價）．是工業(yè)煉銅的主要原料．已知黃銅礦在空氣中焙燒生成cu、FeS和SO₂，F(xiàn)eS+2Hcl=FeCl+H₂S．H₂S是一種劇毒氣體．某科研小組設(shè)計(jì)以黃銅礦為原料涮取單質(zhì)銅和氯化鐵晶體（FeCl₃?6H₂O）的流程如下：

（1）92gCuFeS₂在空氣中焙燒生成Cu、FeS和SO₂轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______．
（2）請簡述檢驗(yàn)氣體Ⅰ的操作步驟．
（3）在實(shí)驗(yàn)室中，欲用38%（密度為1.18g．mL^-1）的鹽酸配制30%的鹽酸，需要的玻璃儀器主要有______．
（4）氣體Ⅲ最好選用______（填寫序號），其主要作用是______；
A．O₂    B．H₂    C．Cl₂      D．N₂
欲選用下列儀器在實(shí)驗(yàn)室中制取純凈干燥的該氣體．

裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______．
選用合適裝置導(dǎo)管口的連接順序?yàn)閍接______．圖中儀器G的名稱是______；在使用該儀器時，應(yīng)首先______．

Answer 1

解：（1）92gCuFeS₂的物質(zhì)的量==0.5mol，根據(jù)原子守恒可知生成Cu、FeS的物質(zhì)的量分別為0.5mol、0.5mol，由硫原子守恒可知SO₂的物質(zhì)的量=0.5mol×2-0.5mol=0.5mol，反應(yīng)中只有生成SO₂的硫元素化合價升高，由-2價升高為+4價，故轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=0.5mol×[4-（-2）]=3mol，
故答案為：3mol；
（2）由工藝流程可知，焙燒產(chǎn)生的氣體Ⅰ為SO₂，利用品紅溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，具體操作為：收集適量氣體Ⅰ通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，加熱溶液恢復(fù)紅色，
故答案為：收集適量氣體Ⅰ通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，加熱溶液恢復(fù)紅色；
（3）用38%（密度為1.18g．mL^-1）的鹽酸配制30%的鹽酸，用量筒量取需要濃鹽酸與水的體積，在燒杯中稀釋，丙用玻璃棒攪拌，故需要的儀器有：量筒、玻璃棒、燒杯，
故答案為：量筒、玻璃棒、燒杯；
（4）由工藝流程可知，過濾得到的濾液中主要為FeCl₂，產(chǎn)品為FeCl₃?6H₂O，故通入的氣體將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，且不引入雜質(zhì)，應(yīng)為氯氣最好；
制備干燥純凈的氯氣：由發(fā)生裝置可知，應(yīng)是二氧化錳與濃鹽酸加熱制備，反應(yīng)離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
生成的氯氣中含有HCl、水蒸氣，利用飽和氯化鈉溶液吸收氯氣中的氯化氫氣體；再利用濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣，最后用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的氯氣，連接時注意洗氣與干燥裝置導(dǎo)氣管需要長進(jìn)短出、收集裝置應(yīng)長進(jìn)短出，故連接順序?yàn)閍ghefb；
G是分液漏斗，使用之前應(yīng)檢查是否漏水，
故答案為：C；將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；ghefb；分液漏斗；檢查是否漏水．
分析：（1）根據(jù)n=計(jì)算92gCuFeS₂的物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒計(jì)算Cu、FeS和SO₂的物質(zhì)的量，反應(yīng)中只有生成SO₂的硫元素化合價升高，由-2價升高為+4價，據(jù)此計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量；
（2）由工藝流程可知，焙燒產(chǎn)生的氣體Ⅰ為SO₂，利用品紅溶液進(jìn)行檢驗(yàn)；
（3）用38%（密度為1.18g．mL^-1）的鹽酸配制30%的鹽酸，用量筒量取需要濃鹽酸與水的體積，在燒杯中稀釋，丙用玻璃棒攪拌；
（4）由工藝流程可知，過濾得到的濾液中主要為FeCl₂，產(chǎn)品為FeCl₃?6H₂O，故通入的氣體將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，且不引入雜質(zhì)，應(yīng)為氯氣最好；
制備干燥純凈的氯氣：由發(fā)生裝置可知，應(yīng)是二氧化錳與濃鹽酸加熱制備，生成的氯氣中含有HCl、水蒸氣，利用飽和氯化鈉溶液吸收氯氣中的氯化氫氣體；再利用濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣，最后用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的氯氣，連接時注意洗氣與干燥裝置導(dǎo)氣管需要長進(jìn)短出、收集裝置應(yīng)長進(jìn)短出；
G是分液漏斗，使用之前應(yīng)檢查是否漏水．
點(diǎn)評：本題考查氧化還原反應(yīng)、元素化合物性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、氯氣實(shí)驗(yàn)室制備等，側(cè)重對化學(xué)基本操作與技能的考查，是對學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力，題目難度中等．