Question

【題目】由冰銅（mCu2O·nFeS）冶煉得到粗銅，再以粗銅為原料制純銅的流程如下：

請回答下列問題：

（1）氣體X是________。

（2）寫出泡銅冶煉粗銅反應的化學方程式_______。

（3）某研究性學習小組用熔渣Y與CO反應來制取Fe（已略去加熱裝置）。

①請按氣流由左到右的方向連接下列各裝置，順序為A→________→尾氣處理裝置；

②裝置C的作用是________________。

（4）熔渣Y中鐵元素的價態有+2價和+3價，為了測定熔渣中二價鐵的含量。學習小組取23.2g熔渣用足量硫酸使其完全溶解，向反應后的溶液中加入酸性KMnO4溶液，一共消耗200mL0.1mol/L的KMnO4溶液。

①寫出溶液中加入酸性高錳酸鉀溶液后發生的離子方程式：________。

②熔渣中二價鐵的質量分數為___%(保留三位有效數字)。

Answer 1

【答案】SO2 3Cu2O+2Al6Cu+ Al2O3 D→B→C 除去尾氣中的CO2 5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 24.1

【解析】

冰銅焙燒得到二氧化硫、泡銅和鐵的氧化物，泡銅通過鋁熱反應得到粗銅，粗銅經提純可制得純銅。
(1)FeS在空氣中灼燒可生成二氧化硫；

(2)泡銅與鋁發生鋁熱反應得粗銅；
(3)①用鐵的氧化物與CO反應來制取Fe，應先將制得CO進行干燥再通與鐵反應，反應后生成的二氧化碳用氫氧化鈉溶液吸收，未反應的CO在空氣中點燃，以免對空氣產生污染；
②根據①的分析可析可知，便于CO點燃，用氫氧化鈉除去尾氣中的CO2；
(4)加入酸性高錳酸鉀發生5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，結合高錳酸鉀的物質的量可計算二價鐵的質量分數。

：(1)冰銅含有S元素，在高溫下可生成SO2，故答案為：SO2；
(2)泡銅與鋁發生鋁熱反應得粗銅，反應的化學方程式為3Cu2O+2Al6Cu+Al2O3，
故答案為：3Cu2O+2Al6Cu+Al2O3；
(3)①用鐵的氧化物與CO反應來制取Fe，應先將制得CO進行干燥再通與鐵反應，反應后生成的二氧化碳用氫氧化鈉溶液吸收，未反應的CO在空氣中點燃，以免對空氣產生污染，所以按氣流由左到右的方向連接下列各裝置，順序為A→D→B→C，
故答案為：D→B→C；
②根據①的分析可析可知，便于CO能點燃，用氫氧化鈉除去尾氣中的CO2，所以裝置C的作用是除去尾氣中的CO2，
故答案為：除去尾氣中的CO2；
(4)①亞鐵離子具有還原性，與高錳酸鉀發生氧化還原反應，離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，
故答案為：5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；
②n(KMnO4)=0.2L×0.1mol/L=0.02mol，由離子方程式可知n(Fe2+)=0.1mol，則23.2g熔渣中二價鐵的質量分數為×100%=24.1%，故答案為：24.1。