Question

Al、Fe、Cu、S等都是中學(xué)化學(xué)常見元素
（1）某混合物由Al₂O₃、Cu₂O、Fe₃O₄組成，將該混合物進(jìn)行如下處理：
①濾渣A的化學(xué)成分為

 

（填化學(xué)式），則上述過程中，含“銅”物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O、

 

②濾液A中有無Fe³⁺？

 

（填“有”或“無”）實驗方法是

 

（所述實驗方法需與前一填空結(jié)論一致）．
③向濾液A中加入過量NaOH溶液時，Al³⁺發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

（2）CuFeS₂中Fe元素的化合價為

 

，CuFeS₂與氧氣反應(yīng)可得產(chǎn)物Cu₂S、FeS和SO₂氣體，則該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為

 

（填化學(xué)式）
（3）硫酸廠尾氣中含有較多的SO₂氣體，為變廢為寶，某實驗小組設(shè)計了如下兩種方法進(jìn)行二氧化硫的回收利用．
①以水為吸收劑，將吸收也水微熱，向其中通入SO₂和過量的空氣，SO₂幾乎被完全吸收，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

②利用電化學(xué)法將尾氣中的SO₂氣體轉(zhuǎn)化為氮肥硫酸銨，模擬裝置如圖2所示，試寫出SO₂氣體發(fā)生的電極反應(yīng)為

 

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Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用

專題：元素及其化合物

分析：（1）Cu₂O與酸反應(yīng)生成Cu和Cu²⁺，Al₂O₃與酸反應(yīng)生成Al³⁺，F(xiàn)e₃O₄與酸反應(yīng)生成Fe²⁺、Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺與Cu反應(yīng)生成Fe²⁺，則濾液A中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，濾渣A中含Cu；
（2）CuFeS₂中Cu為+2價，S為-2價，則由化合物中元素的化合價代數(shù)和為0可知Fe為+2價，CuFeS₂與氧氣反應(yīng)可得產(chǎn)物Cu₂S、FeS和SO₂氣體，S元素的化合價升高；
（3）①通入SO₂和過量的空氣，SO₂幾乎被完全吸收，生成硫酸；
②在負(fù)極上二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸．

解答： 解：（1）Cu₂O與酸反應(yīng)生成Cu和Cu²⁺，Al₂O₃與酸反應(yīng)生成Al³⁺，F(xiàn)e₃O₄與酸反應(yīng)生成Fe²⁺、Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺與Cu反應(yīng)生成Fe²⁺，則濾液A中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，濾渣A中含Cu；
①由上述分析可知，濾渣A的化學(xué)成分為Cu，則上述過程中，含“銅”物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O、Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，
故答案為：Cu；Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
②Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺中Cu過量，則濾液中不含F(xiàn)e³⁺，檢驗方法為取少量濾液A加KSCN溶液，無現(xiàn)象，故答案為：無；取少量濾液A加KSCN溶液，無現(xiàn)象；
③向濾液A中加入過量NaOH溶液時，Al³⁺發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）CuFeS₂中Cu為+2價，S為-2價，則由化合物中元素的化合價代數(shù)和為0可知Fe為0-（-2）×2-（+2）=+2價，CuFeS₂與氧氣反應(yīng)可得產(chǎn)物Cu₂S、FeS和SO₂氣體，S元素的化合價升高，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為SO₂，故答案為：+2；SO₂；
（3）①通入SO₂和過量的空氣，SO₂幾乎被完全吸收，生成硫酸，化學(xué)反應(yīng)為2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，故答案為：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄；
②在負(fù)極上二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸，電極反應(yīng)式為SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-，故答案為：SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-．

點評：本題考查分離提純的綜合應(yīng)用及金屬化合物的性質(zhì)，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、流程中的反應(yīng)、原電池原理等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．