Question

由冰铜（mCu₂O·nFeS）冶炼得到粗铜，再以粗铜为原料制纯铜的流程如下：

请回答下列问题：

（1）气体X是________。

（2）写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式_______。

（3）某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe（已略去加热装置）。

①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→________→尾气处理装置；

②装置C的作用是________________。

（4）熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价，为了测定熔渣中二价铁的含量。学习小组取23.2g熔渣用足量硫酸使其完全溶解，向反应后的溶液中加入酸性KMnO₄溶液，一共消耗200mL0.1mol/L的KMnO₄溶液。

①写出溶液中加入酸性高锰酸钾溶液后发生的离子方程式：________。

②熔渣中二价铁的质量分数为___%(保留三位有效数字)。

Answer

SO2 3Cu2O+2Al6Cu+ Al2O3 D→B→C 除去尾气中的CO2 5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 24.1

【解析】

冰铜焙烧得到二氧化硫、泡铜和铁的氧化物，泡铜通过铝热反应得到粗铜，粗铜经提纯可制得纯铜。
(1)FeS在空气中灼烧可生成二氧化硫；

(2)泡铜与铝发生铝热反应得粗铜；
(3)①用铁的氧化物与CO反应来制取Fe，应先将制得CO进行干燥再通与铁反应，反应后生成的二氧化碳用氢氧化钠溶液吸收，未反应的CO在空气中点燃，以免对空气产生污染；
②根据①的分析可析可知，便于CO点燃，用氢氧化钠除去尾气中的CO2；
(4)加入酸性高锰酸钾发生5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，结合高锰酸钾的物质的量可计算二价铁的质量分数。

：(1)冰铜含有S元素，在高温下可生成SO2，故答案为：SO2；
(2)泡铜与铝发生铝热反应得粗铜，反应的化学方程式为3Cu2O+2Al6Cu+Al2O3，
故答案为：3Cu2O+2Al6Cu+Al2O3；
(3)①用铁的氧化物与CO反应来制取Fe，应先将制得CO进行干燥再通与铁反应，反应后生成的二氧化碳用氢氧化钠溶液吸收，未反应的CO在空气中点燃，以免对空气产生污染，所以按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→D→B→C，
故答案为：D→B→C；
②根据①的分析可析可知，便于CO能点燃，用氢氧化钠除去尾气中的CO2，所以装置C的作用是除去尾气中的CO2，
故答案为：除去尾气中的CO2；
(4)①亚铁离子具有还原性，与高锰酸钾发生氧化还原反应，离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，
故答案为：5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；
②n(KMnO4)=0.2L×0.1mol/L=0.02mol，由离子方程式可知n(Fe2+)=0.1mol，则23.2g熔渣中二价铁的质量分数为×100%=24.1%，故答案为：24.1。