含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：（1）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要...

含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：

（1）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS₂。

①测得某黄铜矿(CuFeS₂)中含硫20%（质量分数），求该矿石含铜的质量分数。

②现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：称取

研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe₃O₄和SO₂气体，用100 mL滴有淀粉的

蒸馏水全部吸收SO₂，然后取10mL吸收液，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，用去标准碘溶液的体

积为20.00mL。求该黄铜矿的纯度。

（2）将FeS和Fe₂O₃的混和物56.6 g，用足量稀H₂SO₄溶解后可得3.2 g硫，原混和物中FeS的质量。

（3）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO₂、SO₃和O₂。已知：SO₂、SO₃都能被碱石灰和氢氧

化钠溶液吸收。利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解。若无水硫酸铜粉末质量为10.0 g，

完全分解后，各装置的质量变化关系如下表所示。

请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式。

（4）硫化钠是用于皮革的重要化学试剂，可用无水Na₂SO₄与炭粉在高温下反应制得，化学方程式如下：

①Na₂SO₄ + 4CNa₂S + 4CO↑   ②Na₂SO₄ + 4CONa₂S + 4CO₂

a.若在反应过程中，产生CO和CO₂混合气体为2mol，求生成Na₂S的物质的量。

b.硫化钠晶体放置在空气中，会缓慢氧化成Na₂SO₃，甚至是Na₂SO₄，现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中，加入足量盐酸后，过滤得4.8g沉淀和1.12L H₂S 气体（标准状况，假设溶液中气体全部逸出），在滤液中加入足量的BaCl₂后过滤得2.33g沉淀，分析该硫化钠样品的成分及其物质的量。

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（13分）我国是世界上发现和使用铜及铜器最早的国家之一，直到现在铜及其化合物在工农业生产中仍然有着广泛的应用。

（1）工业上可以用黄铜矿（主要成分CuFeS2）为原料冶炼铜。主要反应如下:

① 2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO　　　　 ② 2Cu2S + 3O2=2SO2+2Cu2O③ Cu2S+ 2Cu2O=6Cu+ SO2

在③中被氧化与被还原元素原子的物质的量之比为　　　　　　　　 ；若由3mol CuFeS2生成3molCu，理论上消耗O2 的物质的量为　　　　　　　　　　 。

（2）常温下Cu2O能溶于稀硫酸，得到蓝色溶液和红色固体，可以利用该性质检验工业上冶炼铜得到的粗铜中是否含有Cu2O，写出此反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）刻蚀印刷电路的废液中含有大量的CuCl2、FeCl2、FeCl3，任意排放将导致环境污染和资源的浪费，　　 为了使FeCl3循环利用和回收CuCl2，现设计如下生产过程：

①试剂Y的名称　　　　　　　　 ；物质X最好是　　　　　　　 （填化学式）。

②若常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5 mol·，　 则加入Cl2气和物质X使溶液的pH在　　　　　　　　　　　 范围时（设溶液体积保持不变），铁元素完全转化为Fe(OH)3，而CuCl2 不产生沉淀。( KSP [Fe(OH)3]=1.0×10—38 、　 KSP [Cu(OH)2]=2.0×10—20　　 、　　 lg5=0.7)

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铜及其化合物在生产生活中有广泛应用

(1)工业上以黄铜矿(CuFeS2) 为原料，采用火法熔炼工艺生产铜的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑ 该反应的氧化剂是________，验证反应产生的气体是SO2的方法是___________。

(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃，加入H2O2，反应一段时间后，升温到60℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，温度控制在50℃～60℃的两个原因除了加快反应速率外，还有___________。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热，生成CuC1沉淀，写出生成CuCl的离子方程式______________。

(3)碱式碳酸铜在有机催化剂、烟火制造和颜料、农药生产中有广泛的应用。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如下:

①辉铜矿在浸取前要富集与粉碎，粉碎的好处是___________。

②浸取过程中得到一种单质，写出浸取时主要反应的化学方程式___________。

③写出“沉锰”反应时离子方程式___________。

④“除铁”这一步反应在25℃进行，加入氨水调节溶液pH为4后，溶液中铜离子最大浓度不超过_________mol/L。(已知Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)

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黄铜矿是工业冶炼铜的原料，主要成分为CuFeS2。试回答下列问题：

(1)基态Cu原子的核外电子排布式为________；Cu、Zn的第二电离能大小I2(Cu)________(填“>”“<”或“＝”)I2(Zn)。

(2)SO2分子中分子空间构型为________；与SO2互为等电子体的阴离子有________(写一种)。

(3)[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中心离子配位数为_______

(4)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。晶胞距离Mg原子最近Mg数目为____________

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(16分)运用化学原理知识研究化学对于人类的生产生活、科研意义重大。

（1）工业上以黄铜矿(主要成分：CuFeS2，其中S为-2价)为原料，采用火法熔炼工艺生产粗铜。CuFeS2中Fe的化合价为_____，熔炼过程中所得炉渣的主要成分有FeO、Fe2O3、SiO2，Al2O3等，若要利用炉渣制取铁红，下列实验操作不需要的是_____(填写字母代号)。

A．溶解　　　　 B．过滤　　　　 C．蒸发结晶　　　　 D．灼烧

（2）Mg(OH)2是水垢的主要成分之一，用氯化铵溶液浸泡：可以溶解Mg(OH)2，请结合平衡移动原理解释其原因_____。

（3）研究发现CuCl2溶液中铜、氯元素的存在形式为Cu(H2O)42+、CuCl42-，电解CuCl2溶液一段时间，阳极产生2.24L(标准状况)黄绿色气体，阴极析出红色物质，试计算该过程中共转移电子____mol，若要使电解质溶液恢复至原浓度，应向电解后的溶液中加入________。

（4）以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt／C，正极材料采用MnO2。其工作原理如图所示。电池放电时Na+由____(填写“a”或“b”，下同)极区移向___________极区，该电池的负极反应式为__________________________________。

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运用化学原理知识研究化学对于人类的生产生活、科研意义重大。

（1）工业上以黄铜矿(主要成分：CuFeS2，其中S为-2价)为原料，采用火法熔炼工艺生产粗铜。CuFeS2中Fe的化合价为_________，熔炼过程中所得炉渣的主要成分有FeO、Fe2O3、SiO2，Al2O3等，若要利用炉渣制取铁红，下列实验操作不需要的是_________(填写字母代号)。

A．溶解　　　　 B．过滤　　　　 C．蒸发结晶　　　　 D．灼烧

（2）Mg(OH)2是水垢的主要成分之一，用氯化铵溶液浸泡：可以溶解Mg(OH)2，请结合沉淀溶解平衡移动原理解释其原因________________。

（3）研究发现CuCl2溶液中铜、氯元素的存在形式为Cu(H2O)42+、CuCl42-，电解CuCl2溶液一段时间，阳极产生2.24L(标准状况)黄绿色气体，阴极析出红色物质，试计算该过程中共转移电子__________mol，若要使电解质溶液恢复至原浓度，应向电解后的溶液中加入（填化学式及物质质量）_______________。

（4）Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂。电解法制备Na2FeO4的装置如右图所示：

请根据图示回答：电解过程的化学方程式为___________；电路中每通过0.6 mol电子在Ni电极上产生的气体在标况下的体积为___________；

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锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌，某硫化锌精矿的主要成分是ZnS (还含有少量FeS等其它成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为___________。

浸出液净化过程中加入的主要物质是锌粉，其作用是___________________。

（2）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用情性电极，阳极的电极反应式是______________。

（3）在该流程中可循环使用的物质是Zn和_________。

（4）改逬的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质，“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为_________________。

（5）硫化锌精矿（ZnS )遇到硫酸铜溶液可慢慢的转化为铜蓝（CuS）。请解释该反应发生的原理______________________________________________________。

（6）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一尼罐内，……，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火锻红，…．，冷淀，毀罐取出，…即倭铅也。”该炼锌工艺主要反应的化学方程式为__________________________(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌）。

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（12分）黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是海洋矿物中的一种，它是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。请回答下列问题：

（1） 利用黄铜矿冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2。已知CuFeS2中Fe的化合价为＋2，Cu的化合价为＋2，

① 反应中被还原的元素是________(填元素符号)，

② 生成1 mol Fe2O3时转移电子的物质的量为________mol。

（2）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3，方法为：

①用过量稀盐酸浸取炉渣，过滤。②先将滤液氧化，再向其中加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。据以上信息回答下列问题：

A．①中过滤的目的是____________________，

B．②中将滤液氧化常常选用H2O2，其反应的离子方程式为____________________。

C．只能选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。提供的试剂：

稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水，

① 所选试剂为_　　　　　　　　　　　　

② 证明炉渣中含有FeO的实验现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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氯化亚铜广泛应用于有机合成。工业上以低品位铜矿（主要含CuS、Fe2O3、SiO2）为原料，

制备氯化亚铜的生产工艺如下：

(1)CuS中Cu的化合价为_____________。

(2)滤渣Ⅰ的成分除S之外还有__________，反应Ⅰ中MnO2的作用是______________

(3)已知生成氢氧化物的pH如下表：

则反应Ⅱ中用氨水调节pH值的范围是________________。

(4)检验滤液Ⅱ中是否含有Fe3+的试剂是____________。

(5)请用化学用语回答：

①反应中Ⅲ生成难溶MnCO3的离子方程式_____________；

②反应Ⅳ素所对应的化学方程式____________________。

(6)氯化亚铜的定量分析：

步骤Ⅰ.称取0.2500g的样品和10.0mL 1.0mol/L的FeCl3溶液置于250mL锥形瓶中，不断摇动；

步骤Ⅱ.待样品溶解后，加水10.0mL和3滴指示剂；

步骤Ⅲ.用0.1000mol/L CeOSO4标准溶液滴至终点，并记录读数。重复实验两次，测得数据如下：

已知：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2 　　 Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+

①数据处理：计算CuCl纯度________________；

②误差分析：下列操作会使滴定结果偏高的是__________________。

A.锥形瓶中有少量蒸馏水

B.滴定终点读数时仰视滴定管刻度线，其他操作正确

C.0.1000mol/L CeOSO4溶液久置后浓度变小

D.滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失

E.所取FeCl3溶液体积偏大

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