Question

17．黃銅礦的主要成分是 CuFeS₂（硫元素顯-2價，鐵元素顯+2價）．實驗室里用黃銅礦為原料制取單質Cu和 
Fe₂O₃的流程如圖1所示：

（1）根據上述流程寫出焙燒黃銅礦的化學方程式CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+FeS+SO₂
（2）將反應過程中產生的SO₂ 和H₂S 通入如圖2所示裝置中檢驗它們的性質．該實驗證明SO₂ 具有漂白 性和氧化性．
（3）欲選用如圖3所示的部分裝置在實驗室中以MnO₂ 和濃鹽酸為原料制取純凈、干燥的氯氣．
①按氣流方向由左到右，導管口連接順序為a→b→c→g→h→d，
②裝置連接好后．在裝藥品前，需檢驗裝置的氣密性，具體方法是關閉分液漏斗的活塞，將導氣管插入水中，微熱圓底燒瓶，若導氣管末端產生氣泡，停止加熱，導氣管中有一段水柱形成，說明裝置不漏氣．
（4）Fe₂O₃ 的俗名鐵紅，這樣制得的 Fe₂O₃的用途為紅色油漆和涂料若使用l0g黃銅礦粉末可制得12g
Fe₂O₃，則該黃銅礦中含 CuFeS₂的質量分數(shù)是91.2%（假設各步反應均完全進行且過程中無額外物質損耗）．

Answer 1

分析 （1）焙燒黃銅礦反應生成氧化鐵、銅和二氧化硫；
（2）SO₂通入品紅溶液，證明SO₂具有漂白性；SO₂通入H₂S溶液，生成S淡黃色沉淀，證明SO₂具有氧化性；
（3）MnO₂與濃鹽酸反應生成Cl₂、MnCl₂、H₂O．離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl?$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O；
①生成的Cl₂含有HCl、H₂O，所以a連接b、c，通過飽和食鹽水除去HCl、繼續(xù)連接g、h，通過濃硫酸，除去H₂O，再連接d，即可收集純凈、干燥的氯氣；
②利用加熱氣體膨脹的原理進行裝置氣密性的檢驗，所以檢驗方法為：關閉分液漏斗的活塞，將導管插入水中，微熱圓底燒瓶，若導管末端產生氣泡，停止加熱，導管中有一段水柱形成，說明裝置不漏氣；
（4）氧化鐵為鐵紅可以制備油漆，根據Fe元素守恒可得：2CuFeS₂～Fe₂O₃，以此計算該黃銅礦中含CuFeS₂的質量分數(shù)．

解答 解：（1）焙燒黃銅礦反應生成氧化鐵、銅和二氧化硫，反應的化學方程式為：CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+FeS+SO₂ ，
故答案為：CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+FeS+SO₂ ；
（2）SO₂通入品紅溶液，證明SO₂具有漂白性；SO₂通入H₂S溶液，生成S淡黃色沉淀，證明SO₂具有氧化性，故答案為：漂白；氧化；
（3）MnO₂與濃鹽酸反應生成Cl₂、MnCl₂、H₂O．離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl?$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl?$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O；
①生成的Cl₂含有HCl、H₂O，所以a連接b、c，通過飽和食鹽水除去HCl、繼續(xù)連接g、h，通過濃硫酸，除去H₂O，再連接d，即可收集純凈、干燥的氯氣；
故答案為：b→c→g→h→d；
③利用加熱氣體膨脹的原理進行裝置氣密性的檢驗，所以檢驗方法為：關閉分液漏斗的活塞，將導管插入水中，微熱圓底燒瓶，若導管末端產生氣泡，停止加熱，導管中有一段水柱形成，說明裝置不漏氣；
故答案為：關閉分液漏斗的活塞，將導管插入水中，微熱圓底燒瓶，若導管末端產生氣泡，停止加熱，導管中有一段水柱形成，說明裝置不漏氣；
（4）氧化鐵俗稱為鐵紅，可以制作紅色油漆，涂料等，根據Fe元素守恒可得：2CuFeS₂～Fe₂O₃，所以該黃銅礦中含CuFeS₂的質量分數(shù)=$\frac{\frac{12g}{160g/mol}×368g/mol}{10g}$×100%=91.2%，故答案為：91.2%．

點評 本題考查了物質制備過程分析判斷，物質性質的理解應用，化學方程式和離子方程式書寫方法，掌握基礎是關鍵，題目難度較大．