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．铜盐溶液都可以作精炼铜的电解质溶液

D．若电路有1mol电子转移，则X极净增32g

（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。

III．冶炼铁

（5）化工厂利用菱铁矿（主要成分是碳酸亚铁）冶炼铁的原理是（用化学方程式表示）：。生铁炼钢的主要原理是。

（6）生铁在湿润空气中发生电化学腐蚀最终生成红色铁锈，金属电化腐蚀类型为。

Answer

（1）SO2＋SO32＋H2O＝2HSO3SO2＋2H2O2e＝SO42＋4H

（2）Cu2S＋O22Cu＋SO2

（3）B、C

（4）双氧水2Fe2+＋2H＋H2O2＝2Fe3+＋2H2O3．7＜pH＜4．6

（5）FeCO3FeO＋CO2↑，FeO＋COFe＋CO2

高温下，用氧化剂降低生铁中碳等杂质含量

（6）吸氧腐蚀

【解析】

试题分析：（1）亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠，离子方程式：SO2+SO32-+H2O=2HSO3-，

二氧化硫在负极发生氧化反应生成硫酸，电极反应式为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；

（2）火法冶炼铜的总反应是硫化亚铜和氧气反应生成铜和二氧化硫，化学方程式为：Cu2S+O22Cu+SO2；

（3）A．电解法精炼铜，阳极为粗铜，阴极为精铜，故A正确；B．阳极上铁、锌优先失去电子，所以两极质量变化不相等，故B错误；C．不能用氯化铜做电解质，因为氯离子可能在阳极上放电生成有毒氯气，故C错误；D．依据电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，可知若电路有1mol电子转移，则阴极净增32g，故D正确；故选AD；

（4）要除去铜离子中的二价铁离子，应先加人氧化剂将二价铁离子氧化，双氧水做氧化剂对应还原产物为水，不会引人杂质离子，反应的离子方程式：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；

从表中数据可知当pH值大于3．7时，三价铁离子完全沉淀，当pH值大于4．6时，铜离子开始沉淀，要除去铜离子中的二价铁离子，应控制3．7＜pH＜4．6；

故答案为：氧化沉淀法；双氧水；3．7＜pH＜4．6；2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；

（5）碳酸亚铁分解生成氧化亚铁和二氧化碳，用一氧化碳还原氧化亚铁，反应的方程式为：FeCO3FeO+CO2↑，FeO+COFe+CO2，炼钢原理是，用氧化剂氧化生铁中含碳等杂质，降低杂质含量；

（6）生铁在中性环境、弱碱性环境发生吸氧腐蚀，最终生成氧化铁。

考点：考查尾气的处理，电解法精炼铜，物质的分离与提纯，金属的冶炼。