Question

7．工業(yè)上由黃銅礦（主要成分CuFeS₂）冶煉銅的主要流程如下：

（1）氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的CD吸收．
A．濃H₂SO₄   B．稀HNO₃    C．NaOH溶液    D．氨水
（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中存在Fe³⁺（填離子符號），檢驗溶液中還存在Fe²⁺的方法是取少量溶液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液紫色褪去（注明試劑．現(xiàn)象）．
（3）由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+6Cu．
（4）以CuSO₄溶液為電解質(zhì)溶液進行粗銅（含Al．Zn．Ag．Pt．Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說法正確的是BD
A．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能        
B．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
C．溶液中Cu²⁺向陽極移動        
D．利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬
（5）利用反應(yīng)可制備CuSO₄，若將該反應(yīng)2Cu²⁺+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O設(shè)計為原電池，其正極電極反應(yīng)式為4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O．

Answer 1

分析 由流程可知，黃銅礦加入石英砂通入空氣焙燒，可生成Cu₂S、CuO，繼續(xù)加入石英砂通入空氣焙燒，生成Cu₂O、Cu，生成氣體A為二氧化硫，熔渣B為FeO等，Cu₂O、Cu與鋁在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)得到粗銅，電解可得到精銅，
（1）由流程圖轉(zhuǎn)化可知，氣體A中的大氣污染物主要是二氧化硫，選擇試劑吸收二氧化硫，不能產(chǎn)生新的污染氣體，二氧化硫是酸性氧化物，結(jié)合選項中各物質(zhì)的性質(zhì)判斷；
（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明含有Fe³⁺；
Fe²⁺具有還原性，可以利用KMnO₄溶液檢驗；
（3）由流程圖轉(zhuǎn)化可知，Cu₂O與Al反應(yīng)置換反應(yīng)生成Al₂O₃與Cu；
（4）A、反應(yīng)中有熱能產(chǎn)生；
B、精煉銅時，粗銅做陽極；
C、溶液中Cu²⁺向陰極移動；
D、Ag、Pt、Au不如銅活潑，銅放電后Ag、Pt、Au從粗銅脫落；
（5）利用原電池原理，負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）由流程圖轉(zhuǎn)化可知，氣體A中的大氣污染物主要是二氧化硫，選擇試劑吸收二氧化硫，不能產(chǎn)生新的污染氣體，
A、濃H₂SO₄不能吸收二氧化硫，故A錯誤；
B、稀HNO₃可以吸收二氧化硫，但生成NO污染大氣，故B錯誤；
C、NaOH溶液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉，故C正確；
D、氨水與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，故D正確；
故選CD；
（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明含有Fe³⁺；
Fe²⁺具有還原性，可以利用KMnO₄溶液檢驗，取少量溶液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液紫色褪去，
故答案為：Fe³⁺；取少量溶液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液紫色褪去；
（3）由流程圖轉(zhuǎn)化可知，Cu₂O與Al反應(yīng)置換反應(yīng)生成Al₂O₃與Cu，反應(yīng)方程式為3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+6Cu，
故答案為：3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+6Cu；
（4）A、反應(yīng)中有熱能產(chǎn)生，故A錯誤；
B、精煉銅時，粗銅做陽極，連接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；
C、溶液中Cu²⁺向陰極移動，故C錯誤；
D、Ag、Pt、Au不如銅活潑，銅放電后Ag、Pt、Au從粗銅脫落，利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬，故D正確；
故選BD；
（5）利用反應(yīng)2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O可制備CuSO₄，若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，正極上是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，酸性溶液中生成的氫氧根離子以水的形式存在，其正極電極反應(yīng)式為：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O，故答案為：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O．

點評 本題考查了元素化合物的性質(zhì)、電化學(xué)知識、離子檢驗等知識點，難度中等，注意離子的檢驗是高考的熱點，選取的試劑和檢驗離子反應(yīng)后要有特殊現(xiàn)象，會運用知識遷移方法解決問題．