Question

由黃銅礦(主要成分是CuFeS₂)煉制精銅的工藝流程示意圖如下：

（1）在反射爐中，把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1000℃左右，黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu和Fe的低價(jià)硫化物，兩種低價(jià)硫化物的化學(xué)式分別為_(kāi)_______、_______。在反應(yīng)過(guò)程中還有一部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)化為低價(jià)氧化物，其化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)___________。
（2）冰銅(Cu₂S和FeS互相熔合而成)含Cu量較低。轉(zhuǎn)爐中，將冰銅加熔劑(石英砂)在1200℃左右吹入空氣進(jìn)行吹煉。冰銅中的Cu₂S被氧化成Cu₂O，，每有1mol氧氣參加反應(yīng)，生成氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_(kāi)________。生成的Cu₂O與Cu₂S反應(yīng)，可制得含Cu量較高的粗銅。
（3）粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過(guò)程中，c為粗銅板， 則a端應(yīng)連接電源的_____極(填“正”或“負(fù)”)，若粗銅中含有Au、Ag、Fe雜質(zhì)，則電解過(guò)程中c電極上發(fā)生反應(yīng)的方程式有__________。

（4）可以應(yīng)用酸性高錳酸鉀溶液滴定法測(cè)定反應(yīng)后電解液中鐵元素的含量。滴定時(shí)不能用堿式滴定管盛放酸性高錳酸鉀溶液的原因是____________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________，滴定時(shí)，錐形瓶中的溶液會(huì)接觸空氣，測(cè)得鐵元素的含量會(huì)____(填“偏高”或“偏低”)。

Answer 1

（1）Cu₂S、FeS(每空1分)；2FeS+3O₂2FeO+2SO₂(缺少條件的扣1分)
（2）2/3mol(3分，沒(méi)有單位或單位錯(cuò)誤扣1分)
（3）正(1分)，F(xiàn)e－2e^－=Fe²⁺；Cu－2e^－=Cu²⁺(4分，每個(gè)方程式2分)
（4）酸性高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管上的橡皮管(或易使橡皮管老化)，所以不能用堿式滴定管盛酸性高錳酸鉀溶液(必須答出兩個(gè)要點(diǎn)：一是氧化性；二是橡皮管。缺少一個(gè)要點(diǎn)不得分)。
5Fe²⁺+MnO₄^－+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；偏低。

試題分析：（1）Cu的低價(jià)為+1價(jià)，F(xiàn)e的低價(jià)為+2價(jià)，所以兩種低價(jià)硫化物的化學(xué)式分別為Cu₂S、FeS；Fe的硫化物轉(zhuǎn)化為低價(jià)氧化物，F(xiàn)eS與O₂反應(yīng)生成FeO和SO₂，配平可得化學(xué)方程式：2FeS+3O₂2FeO+2SO₂。
（2）Cu₂S被氧化為Cu₂O的反應(yīng)方程式為：2Cu₂S+3O₂2Cu₂O+2SO₂，根據(jù)化學(xué)方程式可得生成的氧化產(chǎn)物為SO₂，物質(zhì)的量為2/3mol。
（3）c為粗銅板，為陽(yáng)極，則a端應(yīng)連接電源的正極；Fe的活潑性大于Cu，所以陽(yáng)極即c電極Fe和Cu失電子，發(fā)生反應(yīng)的方程式為：Fe－2e^－=Fe²⁺；Cu－2e^－=Cu²⁺。
（4）堿式滴定管含有橡皮管，易被強(qiáng)氧化劑氧化而老化，酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，所以不能用堿式滴定管盛酸性高錳酸鉀溶液；MnO₄?在酸性條件下把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，MnO₄?被還原為Mn²⁺，根據(jù)化合價(jià)升降法配平可得離子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^－+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；滴定時(shí)，錐形瓶中的溶液會(huì)接觸空氣，空氣中的O₂能氧化Fe²⁺，所以酸性高錳酸鉀溶液用量減少，測(cè)得鐵元素的含量會(huì)偏低。