Question

銅是一種重要的金屬元素，位于元素周期表第ⅠB族，+1價的銅與氯離子結合的生成的CuCl是一種難溶物質，但它可與過量的Cl^－形成可溶于水的絡離子[CuCl₂]^－。含銅最豐富的天然資源是黃銅礦(CuFeS₂)。
（1）目前有一種濕法冶煉技術，以黃銅礦為主要原料來生產銅、鐵紅顏料和可用于橡膠硫化的硫單質，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：

①請完成反應Ⅰ中FeCl₃與CuFeS₂反應的化學方程式：
CuFeS₂ +       FeCl₃ =             +4          + 2S。
②寫出反應Ⅳ中發生反應的離子方程式：
                                                                          。
③反應Ⅲ是FeCO₃在空氣中煅燒，其化學方程式是
                                                                          。
④已知Cu⁺在反應V中發生自身氧化還原反應，歧化為Cu²⁺和Cu。則反應Ⅴ所得溶液A中含有的溶質有                                   。
（2）傳統工藝從黃銅礦冶煉粗銅的技術，是將精選后的富銅礦砂與空氣在高溫下煅燒，使其轉變為銅。與上面濕法冶煉技術方法比較，新方法的優點是                                   、                                     。

Answer 1

（（16分）
（1）（共12分）
① 3   CuCl   FeCl₂（3分） 
② Cl^－+ CuCl = [CuCl₂]^－（2分）
③ 4FeCO₃ + O₂4CO₂ + 2Fe₂O₃（3分）
④ CuCl₂、 NaCl （4分）
（2）（共4分）不會產生SO₂污染大氣（2分），不用煅燒黃銅礦從而節約熱能 [或可得副產品鐵紅和硫，合理答案都行。2分]

解析試題分析：（1）①讀圖可知，缺少的生成物為FeCl₂、CuCl，硫元素由—2升為0，設CuFeS₂的系數為1，則2個硫原子升高總數為4，銅元素由+2降為+1，1個銅原子降低數為1，由于升降總數相等，則鐵元素由+3降為+2，需要3個鐵原子降低總數3，則CuFeS₂+3FeCl₃=CuCl+4FeCl₂+2S；②依題意，難溶的CuCl與可溶的NaCl在水中發生反應，其原理為Cl^－+ CuCl = [CuCl₂]^－；③依題意，該反應的反應物是FeCO₃和O₂，生成物是Fe₂O₃和CO₂，鐵元素由+2升為+3價，氧元素由0降為—2價，根據最小公倍數法配平可得：4FeCO₃ + O₂4CO₂ + 2Fe₂O₃；依題意，Na[CuCl₂]在水中發生反應V，銅元素由+1部分升高為+2，部分降低為0，則溶液A中含有Cl^－、Cu²⁺和Na⁺，所以推斷A的溶質主要是CuCl2和NaCl；（2）傳統方法需要高溫煅燒，不僅消耗大量的能量，而且還產生大量的SO2等有毒氣體，污染空氣，新方法的優點是不會產生SO₂污染大氣，不用煅燒黃銅礦從而節約熱能，可得副產品鐵紅和硫。
考點：考查有關物質制備的化學工藝流程推斷題，涉及化學方程式的配平、主要流程中離子方程式、推斷溶液的主要溶質、評價兩種工藝的優缺點等。