Question

【題目】一種以黃銅礦和硫磺為原料制取鋼和其他產物的新工藝，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：

已知：“反應Ⅱ”的離子方程式為Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S

回答下列問題：

（1）鐵紅的化學式為________；

（2）“反應Ⅱ”的還原劑是________（填化學式）；

（3）除CuS外“反應II”的產物還有_________（填化學式）；

（4）“反應Ⅲ”的離子方程式為_________；

（5）某同學設想利用電化學原理實現以CuSO4、SO2為原料制備Cu和H2SO4，并吸收煉鐵過程中產生的CO尾氣，實現資源與能源的綜合利用。該同學據此組裝出的裝置如下圖所示：

閉合該裝置中的K，A池中通入SO2的Pt電極的電極反應式為__________，B池中生成的氣體X的電子式為________，若在C池中生成64gCu，則整個裝置中共生成H2SO4_____mol。

Answer 1

【答案】 Fe2O3 CuS FeS2 4[CuCl2]-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ 2

【解析】（1）鐵紅的化學式為Fe2O3；（2）“反應Ⅱ”的離子方程式為Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S，CuS中硫的化合價升高，“反應Ⅱ”的還原劑是CuS；（3）由流程可知，黃鐵礦分解生成的Fe、Cu均為+2價，則反應I的產物為FeS2、CuS；（4）反應Ⅲ中生成銅離子，則離子反應為4CuCl2－+O2+4H＋═4Cu2＋+8Cl－+2H2O；（5）A池是原電池，SO2為負極，A池中通入SO2的Pt電極的電極反應式為SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ ； B池原電池，CO為負極，氧化產物為CO2，B池中生成的氣體X的電子式為；C中發生2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2＋2H2SO4，64gCu反應，生成1molH2SO4，A中原電池也失去2mol電子，生成1molH2SO4，若在C池中生成64gCu，則整個裝置中共生成H2SO42mol。