Question

以下是利用主要成分为Cu₂S和Fe₂O₃的工业废弃固体（其他成分不参与反应）制备有关物质，实验流程如图所示：

回答下列问题：

（1）气体X的化学式为                     。

（2）加入铁粉时发生反应的离子方程式为：2H⁺+FeFe²⁺+H₂↑、                           。

（3）常温下，固体D、O₂和稀硫酸混合后几乎不反应，而加少量绿矾后随即发生反应。已知FeSO₄对此反应起催化作用，则催化过程中反应的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O、                    。

（4）除杂时需先加合适的氧化剂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，再加试剂Y调节溶液pH以除去Fe³⁺，则氧化剂及试剂Y可以是           （填编号）。

a．H₂O₂、CuO     b．HNO₃、Cu(OH)₂

c．KMnO₄、CuCl₂   d．漂白粉、CuCO₃

（5）无水硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体，受热温度不同气体可能为SO₃、SO₂和O₂中的一种、两种或三种。现设计如下实验测定产生的SO₂、SO₃和O₂的物质的量，并计算各物质的化学计量数，从而确定CuSO₄分解的化学方程式（已知实验结束时，硫酸铜完全分解）。

①仪器C的名称是           。

②组装探究实验的装置，按从左至右的方向，各仪器接口连接顺序为：

①→⑨→⑩→⑥→⑤→     →      →      →      →②（填接口序号）。仪器F的作用是          。

③若某小组称取6．4g无水CuSO₄,实验过程中装置C增加的质量为3．84g，量筒中水的体积折算成标准状况下气体体积224mL，请通过计算确定实验条件下CuSO₄分解的化学方程式：                         。

Answer

（1）SO2；（2）Fe＋Cu2+＝Fe2＋＋Cu，2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋；（3）2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋；（4）a；

（5）①干燥管；②、③④⑧⑦；吸收SO3使之转化为H2SO4，释放出SO2；③4CuSO44CuO＋2SO2↑＋2SO3↑＋O2↑

【解析】

试题分析：（1）Cu2S灼烧生成SO2和铜，反应的化学方程式是Cu2S＋O22Cu＋SO2↑，因此气体a是SO2；

（2）固体A是氧化铁和铜的混合物，加入稀硫酸固体溶解生成硫酸铁，进而硫酸铁又溶解铜，所以溶液是硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铜以及硫酸的混合液。加入铁粉发生的反应2H++FeFe2++H2↑，Fe＋Cu2+＝Fe2＋＋Cu，2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋；

（3）由于铁离子具有氧化性，能把铜氧化生成铜离子，而铁离子又被还原生成亚铁离子，因此第二步反应的离子方程式是2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋；

（4）将Fe2+氧化为Fe3+，但不能引入新的杂质，所以氧化剂及试剂Y最好是H2O2、CuO，答案选a；

（5）①仪器C的名称是干燥管；②气体的制备和收集按照发生装置→气体吸收装置→排水→测量装置来安装实验仪器，答案为：③④⑧⑦；仪器F的作用吸收SO3使之转化为H2SO4，释放出SO2；③设6．4g硫酸铜分解生成xmolSO3，ymolSO2，则80x+64y=3．84g，x+y==0．04mol，解得x=0．02mol，y=0．02mol，又n(O2)==0．01mol，即物质的量SO3：SO2：O2=2：2：1，故答案为：4CuSO44CuO＋2SO2↑＋2SO3↑＋O2↑。

考点：无机推断