Question

【題目】黃銅礦（主要成分為二硫化亞鐵銅：CuFeS2）是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可制備硫及鐵的化合物。冶煉銅的反應為8CuFeS2+21O2 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2 。

（1）若CuFeS2中Fe的化合價為+2，反應中被還原的元素是__________（填元素符號）。

（2）用稀H2SO4浸泡上述反應制取銅后剩余的固體殘渣，取少量所得溶液，檢驗溶液中存在Fe3＋的方法是_________（注明試劑、現象、結論）。

（3）上述冶煉過程產生大量SO2。下列處理方案中合理的是_____________（填代號）

a 高空排放 b 用于制備硫酸 c 用純堿溶液吸收制Na2SO3 d 用濃硫酸吸收

（4）驗證黃銅礦冶煉銅的反應后氣體中含有SO2的方法是________________。

（5）實驗室制備，收集干燥的SO2，所需儀器如下。

①其中裝置A產生SO2 ，反應的化學方程式為_______________。

②請按氣流方向連接各儀器接口，順序為a →_____→_______→________→ _______→ f ，裝置E中NaOH溶液的作用是____________。

Answer 1

【答案】Cu、O 取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液變紅 bc 將氣體通入品紅溶液中，如果品紅溶液褪色，加熱后又變紅，則證明有SO2 Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O d e c b 吸收多余的SO2，防止污染空氣

【解析】

(1)8CuFeS2+21O2 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中，Cu元素的化合價由+2價降低為0、O元素的化合價由0降低為-2價，Fe元素的化合價由+2價升高為+3價、S元素的化合價由-2價升高為+4價；

(2)鐵離子遇KSCN溶液為血紅色；

(3)二氧化硫為環境污染物，不能排放，可用于制備硫酸或亞硫酸鹽；

(4)二氧化硫具有漂白性，且漂白具有暫時性；

(5)實驗室制備，收集干燥的SO2，由裝置可知，A為反應裝置，C為干燥裝置，B為收集裝置，D為防止倒吸，E為尾氣處理，以此來解答。

(1)8CuFeS2+21O2 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中，Cu元素的化合價由+2價降低為0、O元素的化合價由0降低為-2價，反應中被還原的元素是Cu、O；

(2)用稀H2SO4浸泡上述反應制取銅后剩余的固體殘渣，取少量所得溶液，檢驗溶液中存在Fe3+的方法是取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液變紅；

(3)二氧化硫為環境污染物，不能高空排放，與濃硫酸不反應，可用于制備硫酸或亞硫酸鹽，只有bc符合；

(4)驗證黃銅礦冶煉銅的反應后氣體中含有SO2的方法是將氣體通入品紅溶液中，如果品紅溶液褪色，加熱后又變紅，則證明有SO2；

(5)①裝置A產生SO2，反應的化學方程式為Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O；

②由裝置可知，A為反應裝置，C為干燥裝置，B為收集裝置，D為防止倒吸，E為尾氣處理，則按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→d→e→c→f，裝置D的作用是 安全瓶，防止倒吸；裝置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2，防止污染空氣。