Question

輝銅礦(主要成分為Cu₂S)經(jīng)火法冶煉，可制得Cu和H₂SO₄，流程如下圖所示：

(1) Cu₂S中Cu元素的化合價(jià)是      價(jià)。

(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      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       。

(3)Ⅲ中，煙氣(主要含SO₂、CO₂)在較高溫度經(jīng)下圖所示方法脫除SO₂，并制得H₂SO₄。

① 在陰極放電的物質(zhì)是        。

② 在陽(yáng)極生成SO₃的電極反應(yīng)式是             。

(4)檢測(cè)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(wú)色無(wú)氣泡，再加入足量BaCl₂溶液。

iii.過(guò)濾、洗滌、干燥，稱(chēng)量沉淀質(zhì)量。

① 用離子方程式表示i中溴水的主要作用             。

② 若沉淀的質(zhì)量越大，說(shuō)明SO₂的脫除率越          (填“高”或“低”)。

Answer 1

【答案】(1)+1；(2)①正；②Cu²⁺的氧化性大于Fe²⁺的氧化性；(3)① O₂；

②2－ 4e^－ 2SO₃↑ + O₂ ↑

(4)① + Br₂ + H₂O + 2Br^－ + 2H⁺

或+ Br₂ +2OH^－ + 2Br^－ + H₂O等

②低

【解析】本題主要考查的是電解及流程分析、電化學(xué)原理等，綜合性較強(qiáng)，難度較大。(1)化合物中S元素常見(jiàn)負(fù)化合價(jià)為－2價(jià)，故Cu的化合價(jià)是+1；(2)①電解法煉銅時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以陽(yáng)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(yáng)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；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；(3)①依據(jù)題意得出二氧化硫燃料電池中，氧氣在原電池的正極得到電子；②熔融硫酸鉀中硫酸根失去電子，在原電池的負(fù)極放電，電極反應(yīng)方程式為：2－ 4e^－ 2SO₃↑ + O₂ ↑；(4)①溴水具有強(qiáng)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：++ Br₂ + H₂O + 2Br^－ + 2H⁺或+ Br₂ +2OH^－ + 2Br^－ + H₂O等；②生成沉淀越多，說(shuō)明煙氣中二氧化硫含量越高，脫除率越低。