黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一。其中炉渣的主要成分 是FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3。各物质有如下转化关系,请回答：（1）写出

题型：不详难度：来源：

黄铜矿(CuFeS₂)是制取铜及其化合物的主要原料之一。其中炉渣的主要成分 是FeO、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃。各物质有如下转化关系,请回答：

（1）写出能证明SO₂具有氧化性且现象明显的化学方程式________________。
（2）用NaOH溶液吸收SO₂所得NaHSO₃溶液pH＜7，则该溶液中存在离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________。
（3）写出Cu₂S熔炼制取粗铜的化学方程式________________________
（4）废电解液中常含有Pb²⁺、Zn²⁺，向废电解液中加入Na₂S溶液，当有PbS和ZnS沉淀时，_C(Zn²⁺): _C(Pb²⁺)＝________。[已知：Ksp(PbS)＝3.4×10^－28mol²·L^－2、Ksp(ZnS)＝1.6×10^－24mol²·L^－2）]
（5）写出证明溶液I中含有Fe²⁺的实验过程________________。
（6）Na₂FeO₄能***菌净水的原因是________________。
（7）Na₂FeO₄和Zn可以组成碱性电池，其反应式为:3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O＝3Zn(OH)₂+2Fe(OH)+4OH^-。请写出放电时正极电极反应式________________。

答案

（每空2分，共14分）（1）SO₂+2H₂S＝3S↓+2H₂O （2）c(Na⁺)＞c(HSO₃^-)＞c(H⁺)＞c(SO₃^2-)＞c(OH^-)
（3）Cu₂S+O₂2Cu+SO₂  （4）×10⁴  
（5）取溶液I少许于试管中，然后滴加少量酸性KMnO₄溶液，紫红色褪去，证明有Fe²⁺。
（6）Na₂FeO₄是强氧化剂能***菌。在水中变成Fe³⁺，Fe³⁺水解生成Fe(OH)₃胶体能净水。（每个要点各占1分，共2分）  （7）2FeO₄^2-+6e^－+8H₂O＝2Fe(OH)₃+10OH^－

解析

试题分析：（1）氧化剂在反应中得到电子，化合价降低。二氧化硫与硫化氢的水溶液发生反应生成单质硫沉淀，SO₂体现了氧化性且现象明显，反应的化学方程式是SO₂+2H₂S＝3S↓+2H₂O。
（2）NaHSO₃溶液中亚硫酸氢根离子无论电离还是水解都是较微弱的，NaHSO₃溶液呈酸性，说明亚硫酸氢根离子的水解程度小于其电离程度，因此溶液中离子浓度大小顺序是c(Na⁺)＞c(HSO₃^-)＞c(H⁺)＞c(SO₃^2-)＞c(OH^-)。
（3）工业上可用Cu₂S和O₂反应制取粗铜，在反应中铜元素化合价由＋1价降低到0价，得到1个电子。氧元素化合价由0价降低到－2价，得到2个电子。硫元素化合价由－2价升高到＋4价，失去6个电子。因此根据电子的得失守恒可知发生反应的氧化还原反应为Cu₂S+O₂2Cu+SO₂。
（4）当有PbS和ZnS沉淀时，溶液中c(S^2－)相同，则溶液中=＝＝＝×10⁴。
（5）亚铁离子具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，据此可以检验亚铁离子。因此正确的操作是取溶液I少许于试管中，然后滴加少量酸性KMnO₄溶液，紫红色褪去，证明有Fe²⁺。
（6）Na₂FeO₄是可溶于水的强氧化剂，在水中有***菌消毒的作用，其还原产物是Fe³⁺。铁离子水解生成Fe(OH)₃胶体，Fe(OH)₃胶体能吸附水中的悬浮的固体颗粒，从而达到净水的目的。
（7）原电池中负极失去电子，发生氧化反应。正极得到电子，发生还原反应。所以根据总反应式可知，FeO₄^2-得到电子，做氧化剂，所以正极电极反应式为：FeO₄^2-+3e^－+4H₂O＝Fe(OH)₃+5OH^－。