Question

18．輝銅礦（主要成分為Cu₂S）經(jīng)火法冶煉，可制得Cu和H₂SO₄，流程如圖1所示：
（1）Cu₂S中Cu元素的化合價是+1價．
（2）Ⅱ中，電解法精煉粗銅（含少量Ag、Fe），CuSO₄溶液做電解質(zhì)溶液：
①粗銅應(yīng)與直流電源的正極（填“正”或“負(fù)”）相連．
②銅在陰極析出，而鐵以離子形式留在電解質(zhì)溶液里的原因是Cu²⁺的氧化性大于Fe²⁺的氧化性．
③電解一段時間后，溶液中Cu²⁺濃度減�。�（填“減小”、“增大”、“不變”）
（3）Ⅲ中，煙氣（主要含SO₂、CO₂）在較高溫度經(jīng)如圖2所示方法脫除SO₂，并制得H₂SO₄．

①在陰極放電的物質(zhì)是O₂．
②在陽極生成SO₃的電極反應(yīng)式是2SO₄^2--4e^-=2SO₃↑+O₂．
（4）檢測煙氣中SO₂脫除率的步驟如下：
i．將一定量的凈化氣（不含SO₃）通入足量NaOH溶液后，再加入足量溴水．
ii．加入濃鹽酸，加熱溶液至無色無氣泡，再加入足量BaCl₂溶液．
iii．過濾、洗滌、干燥，稱量沉淀質(zhì)量．
①用離子方程式表示i中溴水的主要作用SO₃^2-+Br₂+H₂O=SO₄^2-+2Br^-+2H⁺．
②若沉淀的質(zhì)量越大，說明SO₂的脫除率越低（填“高”或“低”）．
（5）次磷酸（H₃PO₂）是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強還原性．H₃PO₂是一元中強酸，寫出其電離方程式H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺．
③NaH₂PO₂為正鹽（填“正鹽”或“酸式鹽”）其溶液顯弱堿性（填“弱酸性”、“中性”或“弱堿性”）．

Answer 1

分析 （1）化合物中S元素常見負(fù)化合價為-2價；
（2）根據(jù)電解原理分析電解精煉銅的陽極材料；依據(jù)溶液中陽離子的放電順序回答；
（3）陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，由示意圖可知，陰極是氧氣獲得電子得到SO₄^2-，陽極是熔融硫酸鉀中硫酸根失去電子生成SO₃、O₂；
（4）①溴水具有強氧化性，亞硫酸根具有還原性，據(jù)此解答即可；
②生成沉淀越多，說明煙氣中二氧化硫含量越高，脫除率越低，據(jù)此解答即可；
（5）H₃PO₂是一元中強酸，部分電離生成氫離子和H₂PO₂^-，NaH₂PO₂為正鹽，水解呈堿性．

解答 解：（1）化合物中S元素常見負(fù)化合價為-2價，故Cu的化合價為+1，故答案為：+1；
（2）①電解法煉銅時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以陽極為粗銅板，粗銅板中的金、銀還原性比銅的弱，反應(yīng)后以單質(zhì)的形式在電解槽陽極的槽底，在電解槽的陰極銅離子得到電子生成金屬銅，該電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-═Cu，故答案為：正；
②由于Cu²⁺的氧化性大于Fe²⁺的氧化性，故溶液中的銅離子放電析出，故答案為：Cu²⁺的氧化性大于Fe²⁺的氧化性；
③陽極為銅，含有鐵，鐵先被氧化，而陰極只有銅析出，則銅離子濃度減小，故答案為：減��；
（3）陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，由示意圖可知，陰極是氧氣獲得電子得到SO₄^2-，陽極是熔融硫酸鉀中硫酸根失去電子生成SO₃、O₂．
①氧氣在陰極獲得電子，故答案為：O₂；
②陽極電極反應(yīng)方程式為：2SO₄^2--4e^-=2SO₃↑+O₂↑，故答案為：2SO₄^2--4e^-=2SO₃↑+O₂↑；
（4）①溴水具有強氧化性，亞硫酸根具有還原性，發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：SO₃^2-+Br₂+H₂O=SO₄^2-+2Br^-+2H⁺，
故答案為：SO₃^2-+Br₂+H₂O=SO₄^2-+2Br^-+2H⁺；
②生成沉淀越多，說明煙氣中二氧化硫含量越高，脫除率越低，故答案為：低；
（5）H₃PO₂是一元中強酸，部分電離生成氫離子和H₂PO₂^-，電離方程式為H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺，NaH₂PO₂為正鹽，水解呈堿性，
故答案為：H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺；正鹽；弱堿性．

點評 本題考查了物質(zhì)分離提純的方法和流程分析應(yīng)用，主要涉及物質(zhì)性質(zhì)的理解，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，本題涉及電解知識，注意把握電解原理，難度中等．