Question

(17分)工业上煅烧黄铜矿(CuFeS₂)冶炼铜并得到碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]等其他重要化合物，主要流程如下(部分反应物和产物未标出)：

（1）溶液B是_____________________；X是__________________________________。

（2）某同学取溶液C滴入KSCN溶液，溶液不变红，说明溶液C中不含Fe³⁺，其原因是________(用简单的文字和离子方程式说明)：再向该溶液中滴入H₂O₂溶液，溶液变红色。则滴入H₂O₂溶液发生反应的离子方程式为___________________。

（3）在溶液D与NaNO₂的反应中，常采用同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，O₂与NaNO₂在反应中均作____________，如参加反应的O₂有11.2L(标况)，则相当于节约NaNO₂物质的量为______________mol。

（4）该法得到的金属铜中常含有金、银、铁、镍等金属杂质，常用电解精炼的方法得到纯铜，请在右边框内画出其原理装置示意图。

（5）[Fe(OH)SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，它溶于水后产生的Fe(OH)²⁺ 离子，可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺聚合离子。该水解反应的离子方程式为____________。

Answer

（1）H2SO4（2分） Fe（2分） （2）固体A中的Fe2O3溶于酸形成的Fe3+全部被Cu还原为Fe2+，Fe2O3+6H+＝Fe3++3H2O 2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+（3分）H2O2+2H++2Fe2+＝2Fe3++2H2O（2分）

（3）氧化剂 （2分） 2（2分）（4）（2分）

（5）2Fe(OH)2+＋2H2OFe2(OH)42+＋2H+（2分）

【解析】

试题分析：（1） CuFeS2煅烧产生铜、氧化铁和SO2，即A是铜和氧化铁的混合物。加入B后铜不溶解，由于最终是制备碱式硫酸铁，所以溶液B是H2SO4；亚硝酸钠和溶液D反应生成NO，说明亚硝酸钠被还原，则溶液中的亚铁离子被氧化，所以D中含有亚铁离子。C中是硫酸亚铁和硫酸的混合液，则X是铁。

（2）由于固体A中的Fe2O3溶于酸形成的Fe3+全部被Cu还原为Fe2+，所以溶液C滴入KSCN溶液，溶液不变红，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+＝Fe3++3H2O 2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+。双氧水具有氧化性，能把亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+＝2Fe3++2H2O。

（3）在溶液D与NaNO2的反应中，常采用同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作氧化剂。氧气再反应中得到4个电子，亚硝酸钠在反应中得到1个电子。如参加反应的O2有11.2L

(标况)，物质的量是0.5mol，得到2mol电子，所以相当于节约NaNO2物质的量为2mol÷1＝2mol。

（4）粗铜精炼时粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液，其原理装置示意图可表示为

。

（5）[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，它溶于水后产生的Fe(OH)2+ 离子，可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子，则根据原子守恒可知水解反应的离子方程式为2Fe(OH)2+＋2H2OFe2(OH)42+＋2H+。

考点：考查物质制备工艺流程图的分析与判断