Question

19．黃銅礦（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 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 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Cu、O（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⁺的方法是取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液變紅（注明試劑、現象）．
（3）上述冶煉過程產生大量SO₂．下列處理方案中合理的是bc（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）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Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
②請按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→d→e→c→b→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．

Answer 1

分析 （1）8CuFeS₂+21O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 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．

解答 解：（1）8CuFeS₂+21O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 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，
故答案為：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，
故答案為：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，故答案為：bc；
（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，
故答案為：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）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案氣味：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 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，
故答案為：d；e；c；b；安全瓶，防止倒吸；吸收多余的SO₂，防止污染空氣．

點評 本題考查物質的制備實驗，為高頻考點，把握制備原理、實驗裝置、實驗技能為解答的關鍵，側重分析與實驗力的考查，注意二氧化硫的性質及環境保護，題目難度不大．