Question

某化工厂冶炼金属、回收硫的工艺流程如下：

I．回收硫

（1）工业上，采用饱和亚硫酸钠溶液吸收烟气中二氧化硫，写出离子方程式：                  。然后，加热吸收液收集SO₂。将二氧化硫、空气在稀硫酸中构成原电池，负极反应式为                       。

II．冶炼铜

（2）工业上，火法冶炼铜分两步：第一步，含铜矿（主要成分是Cu₂S）在空气中煅烧生成氧化亚铜和刺激性气味气体；第二步，氧化亚铜和铜矿在高温下反应生成铜和刺激性气体。写出冶炼铜的总反应方程式：                         。

（3）用电解法精炼粗铜（含银、金、铁、锌杂质），装置如图所示。下列说法不正确的是           。

A．Y极为粗铜、X极为纯铜

B．X极净增质量等于Y极净减质量

C．铜盐溶液作精炼铜的电解质溶液

D．若电路有1 mol电子转移，则X极净增32 g

（4）几种金属离子的沉淀pH：

金属氢氧化物	开始沉淀pH	完全沉淀的pH
Fe(OH)3	2．7	3．7
Fe(OH)2	7．6	9．7
Cu(OH)­2	4．6	6．4
Zn(OH)2	5．9	8．9

铜盐溶液中Fe^2、Zn²⁺对精炼铜可能会产生影响。工业上，除去Fe²⁺方法是，在酸性混合溶液中加入              (选填：双氧水、次氯酸钠、氯水或高锰酸钾溶液)将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，离子方程式为             。加入碱调节溶液pH范围为              。

Answer

（1）SO32-+SO2+H2O=2HSO3-（2分）；SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+（2分）；

（2）Cu2S+O22Cu+SO2(1分)；

（3）BC（1分）；

（4）双氧水（1分），2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（2分）；3．7～4．6之间（1分）。

【解析】

试题分析：（1）饱和亚硫酸钠溶液与烟气中二氧化硫、水发生反应产生亚硫酸氢钠，反应的离子方程式是：SO32-+SO2+H2O=2HSO3-；然后加热吸收液，NaHSO3发生分解反应：2NaHSO3Na2SO3+H2O+SO2↑，收集SO2。将二氧化硫、空气在稀硫酸中构成原电池，通入SO2的电极为负极，通入空气的电极为正极。负极发生氧化反应，电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+；正极发生的电极反应式是：O2+4e- + 4H+=2H2O。（2）工业上，火法冶炼铜分两步：第一步，含铜矿（主要成分是Cu2S）在空气中煅烧生成氧化亚铜和刺激性气味气体；第二步，氧化亚铜和铜矿在高温下反应生成铜和刺激性气体。则冶炼铜的总反应方程式：Cu2S+O22Cu+SO2；（3）A．电解精炼铜，阳极为粗铜，阴极为精铜，选项A正确；B．在阳极上Zn首先失去电子，而在阴极上铜离子获得电子变为单质铜，因此两个电极的质量变化不相等，错误；C．不能使用CuCl2作电解质溶液，，由于Cl-可能在阳极失去电子发生氧化反应产生有毒的Cl2，错误；D．根据电极反应式：Cu2++2e-=Cu，可知若电路有1 mol电子转移，则在阴极上产生Cu单质的物质的量是0．5mol，其质量是0．5mol×64g/mol=32g， X极净增32 g，正确。（4）工业上，除去Fe2+方法是：在酸性混合溶液中加入绿色氧化剂H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，然后调整溶液的pH至3．7～4．6之间，就可以除去杂质离子，同时由不引入新的杂质；离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

考点：考查尾气的处理方法、铜的精炼、物质的分离与提纯的知识。