Question

(19分)黃銅礦的主要成分是CuFeS₂(硫元素顯價(jià)，鐵元素顯+2價(jià))。實(shí)驗(yàn)室里用黃銅礦為原料制取單質(zhì)銅和鐵紅(Fe₂O₃)的流程如下：

已知：
   ₌
（1）在實(shí)驗(yàn)室中，應(yīng)將黃銅礦粉末放在__________(填儀器名稱)中焙燒。
（2）將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的SO₂和H₂S通入下圖所示裝置中檢驗(yàn)它們的性質(zhì)。該實(shí)驗(yàn)證明SO₂具有_________性和__________性。

（3）欲選用下列部分裝置在實(shí)驗(yàn)室中以MnO₂和濃鹽酸為原料制取純凈、干燥的氯氣。

①圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________。
②按氣流方向由左到右，導(dǎo)管口連接順序?yàn)閍→__________________________________。
③裝置連接好后，在裝藥品前，需檢驗(yàn)裝置的氣密性，具體方法是__________________。
④向?yàn)V液A中通入C1₂，某同學(xué)取通入C1₂后的溶液滴加KSCN溶液，用來證明C1₂的氧化性比Fe³⁺強(qiáng)的結(jié)論。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理________(填“是”或“否”)，請(qǐng)用簡(jiǎn)要文字解釋你的理由_____________________________________________________________。
（4）若使用20 g黃銅礦粉末可制得8 gFe₂O₃(鐵紅)，則該黃銅礦中含CuFeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________ (假設(shè)各步反應(yīng)均完全進(jìn)行且過程中無額外物質(zhì)損耗)。

Answer 1

（19分）
（1）坩堝（2分）
（2）漂白（2分）；氧化（2分）
（3）①M(fèi)nO₂+4H⁺+2Cl?Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O（3分）②b→c→g→h→d（2分）
③關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水中，微熱圓底燒瓶，若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡，停止加熱，導(dǎo)管中有一段水柱形成，說明裝置不漏氣。（3分）
④否（1分），在通氯氣前濾液A中就可能含有Fe³⁺，無法確定Fe³⁺一定是Fe²⁺被Cl₂氧化得來的。（2分）
（4）92%（2分）

試題分析：（1）固體的焙燒在坩堝內(nèi)進(jìn)行。
（2）SO₂通入品紅溶液，證明SO₂具有漂白性；SO₂通入H₂S溶液，生成S淡黃色沉淀，證明SO₂具有氧化性。
（3）①M(fèi)nO₂與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl₂、MnCl₂、H₂O。離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl?Mn²⁺+Cl₂↑2H₂O
②生成的Cl₂含有HCl、H₂O，所以a連接b、c，通過飽和食鹽水除去HCl、繼續(xù)連接g、h，通過濃硫酸，除去H₂O，再連接d，即可收集純凈、干燥的氯氣。
③利用加熱氣體膨脹的原理進(jìn)行裝置氣密性的檢驗(yàn)，所以檢驗(yàn)方法為：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水中，微熱圓底燒瓶，若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡，停止加熱，導(dǎo)管中有一段水柱形成，說明裝置不漏氣。
④因?yàn)樵摍z驗(yàn)方法是先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，在通氯氣前濾液A中就可能含有Fe³⁺，無法確定Fe³⁺一定是Fe²⁺被Cl₂氧化得來的，所以該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理。
（4）根據(jù)Fe元素守恒可得：2CuFeS₂～ Fe₂O₃，所以該黃銅礦中含CuFeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=8g×368/160÷20g×100%=92%