Question

近年來，濕法煉銅有了新進(jìn)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有一種細(xì)菌在有氧氣存在的酸性溶液中，可以將黃銅礦（主要成分是CuFeS₂，含少量雜質(zhì)SiO₂）氧化成硫酸鹽，4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂═4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．某工廠運(yùn)用該原理生產(chǎn)膽礬和綠礬的工藝如下：
（1）操作1的名稱是______．
（2）試劑a和試劑b的化學(xué)式分別是______．
（3）簡述檢驗(yàn)?zāi)澄粗�固體是否含有SO₄^2-的實(shí)驗(yàn)過程______．
（4）由CuSO₄溶液制取純凈的CuSO₄?5H₂O應(yīng)進(jìn)行的操作是：加熱濃縮、______并干燥．
（5）在4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂　　4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O反應(yīng)中，被氧化的元素是______．
（6）某活動(dòng)小組對(duì)CuSO₄分解的除CuO外的氣體3種可能性進(jìn)行假設(shè)，并通過實(shí)驗(yàn)確定氣體的物質(zhì)的量．
①氣體的3種可能性為：______；______；有SO₂、SO₃和O₂．
②為確定SO₂、SO₃和O₂的物質(zhì)的量之比，請(qǐng)你選用所給的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，按氣體從左至右的方向連接各裝置．順序?yàn)椋篈→______→B．

Answer 1

解：（1）得到的濾渣2中加入硫酸和過量的鐵之后生成的是硫酸亞鐵和過量鐵粉混合物，過濾可以實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離，故答案為：過濾；
（2）得到的濾渣2是將三價(jià)鐵沉淀下來的難溶物，可用硫酸來溶解，再加入金屬鐵可以和三價(jià)鐵化合為亞鐵離子，而又不會(huì)引進(jìn)雜質(zhì)離子，故答案為：硫酸、過量的鐵粉；
（3）硫酸根的檢驗(yàn)一定要排除碳酸根的干擾，因?yàn)槎�者和鋇離子反應(yīng)均會(huì)生成白色沉淀，具體操作是：取少量的固體配制成溶液，加入鹽酸無明顯現(xiàn)象，再加入氯化鋇溶液出現(xiàn)白色沉淀，證明含有硫酸根離子，否則沒有，故答案為：取少量的固體配制成溶液，加入鹽酸無明顯現(xiàn)象，再加入氯化鋇溶液出現(xiàn)白色沉淀，證明含有硫酸根離子，否則沒有；
（4）由CuSO₄溶液制取純凈的CuSO₄?5H₂O應(yīng)進(jìn)行的操作是：加熱濃縮、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，故答案為：結(jié)晶、過濾、洗滌；
（5）Fe和CuFeS₂中的S化合價(jià)升高，在反應(yīng)中被氧化，故答案為：Fe和CuFeS₂中的S；
（6）①CuSO₄分解的除CuO外的氣體有三種可能情況：二氧化硫、三氧化硫、二氧化硫和三氧化硫的混合物，故答案為：僅有SO₂；僅有SO₃；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)裝置的作用可以知道三氧化硫的量可以用濃硫酸質(zhì)量增加來確定，二氧化硫可以通過澄清石灰水的質(zhì)量增加來確定，氧氣可以用排水量氣法來收集，故答案為：D→C（→G）E或F→D→C（→G）→E．
分析：（1）實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離方法是過濾；
（2）得到的濾渣2是將三價(jià)鐵沉淀下來的難溶物，可用硫酸來溶解，金屬鐵可以和三價(jià)鐵化合為亞鐵離子；
（3）硫酸根的檢驗(yàn)要排除碳酸根的干擾，二者和鋇離子反應(yīng)均會(huì)生成白色沉淀；
（4）由CuSO₄溶液制取純凈的CuSO₄?5H₂O應(yīng)進(jìn)行的操作是：加熱濃縮、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；
（5）化合價(jià)升高的元素在反應(yīng)中被氧化；
（6）三氧化硫的量可以用濃硫酸質(zhì)量增加來確定，二氧化硫可以通過澄清石灰水的質(zhì)量增加來確定，氧氣可以用排水量氣法來收集．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生元素以及化合物的性質(zhì)知識(shí)，以實(shí)驗(yàn)方式考查增大了題目的難度．