Question

黄铜矿（CuFeS₂）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物．冶炼铜的反应为8CuFeS₂+21O₂8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂．

（1）若CuFeS₂中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是__（填元素符号）．

（2）用稀H₂SO₄浸泡上述反应制取铜后剩余的固体残渣，取少量所得溶液，检验溶液中存在Fe³⁺的方法是__（注明试剂、现象）．

（3）上述冶炼过程产生大量SO₂．下列处理方案中合理的是__（填代号）

a．高空排放  b．用于制备硫酸  c．用纯碱溶液吸收制Na₂SO₃  d．用浓硫酸吸收

（4）验证黄铜矿冶炼铜的反应后气体中含有SO₂的方法是__．

（5）实验室制备，收集干燥的SO₂，所需仪器如下．

①其中装置A产生SO₂，反应的化学方程式为__．

②请按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→__→　　→　　→　　f，装置E中NaOH溶液的作用是__．E中反应的离子方程式__．

Answer

Cu、O 取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红 bc 将气体通入品红溶液中，如果品红溶液褪色，加热后又变红，则证明有SO2 Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O d；e；c；b 吸收多余的SO2，防止污染空气 SO2+2OH-=SO32++H2O

【解析】

（1）8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中，Cu元素的化合价由+2价降低为0、O元素的化合价由0降低为-2价，Fe元素的化合价由+2价升高为+3价、S元素的化合价由-2价升高为+4价；

（2）铁离子遇KSCN溶液为血红色；

（3）二氧化硫为环境污染物，不能排放，可用于制备硫酸或亚硫酸盐；

（4）二氧化硫具有漂白性，且漂白具有暂时性；

（5）实验室制备，收集干燥的SO2，由装置可知，A为反应装置，C为干燥装置，B为收集装置，D为防止倒吸，E为尾气处理，以此来解答。

(1)8CuFeS2+21O2 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中，Cu元素的化合价由+2价降低为0、O元素的化合价由0降低为-2价，化合价降低的元素被还原，故Cu、O被还原；

故答案为：Cu、O；

(2)用稀H2SO4浸泡上述反应制取铜后剩余的固体残渣，取少量所得溶液，检验溶液中存在Fe3+的方法是取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红；

故答案为取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红；

(3)二氧化硫为环境污染物，不能高空排放，与浓硫酸不反应，可用于制备硫酸或亚硫酸盐，只有bc符合；

故答案为：bc；

(4)验证黄铜矿冶炼铜的反应后气体中含有SO2的方法是将气体通入品红溶液中，如果品红溶液褪色，加热后又变红，则证明有SO2；

故答案为：将气体通入品红溶液中，如果品红溶液褪色，加热后又变红，则证明有SO2；

(5)①装置A产生SO2，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O；‘’故答案为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O；

②根据装置A为反应装置，C为干燥装置，B为收集装置，D为防止倒吸，E为尾气处理，则按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→d→e→c→b→f；装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2，防止污染空气，发生的离子方程式为：SO2+2OH-=SO32-+H2O；故答案为d；e；c；b；吸收多余的SO2，防止污染空气；SO2+2OH-=SO32-+H2O。