Question

【題目】一種以黃銅礦和硫磺為原料制取銅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．請回答下列問題：

（1）反應Ⅲ的離子方程式為4CuCl2﹣+O2+4H+═4Cu2++8Cl﹣+2H2O，CuCl2﹣中銅元素的化合價為 ， 該反應中的氧化劑是 ．
（2）一定溫度下，在反應Ⅲ所得的溶液中加入硫酸，可以析出硫酸銅晶體而不析出氯化銅晶體，其原因可能是 ．
（3）煉鋼時，可將鐵紅投入熔融的生鐵中，以降低生鐵的含碳量，該過程中主要反應的化學方程式是 ．
（4）SO2尾氣直接排放到大氣中造成環境污染的后果是 ．
（5）已知反應Ⅱ的離子方程式為Cu2++CuS+4Cl﹣═2CuCl2﹣+S，反應Ⅰ的產物為和 ． （填化學式）

Answer 1

【答案】
（1）+1；O2
（2）該溫度下，硫酸銅的溶解度小于氯化銅、加入硫酸，有利于析出硫酸銅晶體
（3）3C+Fe2O3 2Fe+3CO↑
（4）形成酸雨
（5）FeS2；CuS
【解析】解：銅礦與S在高溫下煅燒，使其轉變為FeS2、CuS，加入HCl、NaCl、CuCl2混合溶液 發生反應Cu2++CuS+4Cl﹣=2[CuCl2]﹣+S↓，過濾得到濾液中通入空氣發生反應4CuCl2﹣+O2+4H+=4Cu2++8Cl﹣+2H2O，一定溫度下，在反應Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸銅晶體，結晶分離得到硫酸銅晶體，加入鐵還原溶液得到銅；濾渣分離得到FeS和S，FeS2通入空氣灼燒得到氧化鐵和二氧化硫，氧化鐵煉鋼，二氧化硫制備硫酸，（1）CuCl2﹣中氯離子的化合價為﹣1價，2個氯離子為﹣2價，則銅元素的化合價為+1價；
反應4CuCl2﹣+O2+4H+═4Cu2++8Cl﹣+2H2O中，O2得到電子被還原，則O2為氧化劑，所以答案是：+1；O2；（2）相同條件下硫酸銅的溶解度小，則該溫度下，硫酸銅的溶解度小于氯化銅，所以向反應Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸銅晶體，所以答案是：該溫度下，硫酸銅的溶解度小于氯化銅、加入硫酸，有利于析出硫酸銅晶體；（3）煉鋼時，可將鐵紅投入熔融的生鐵中，濾液碳和氧化鐵反應生成鐵和一氧化碳，反應的化學方程式為：3C+Fe2O3 2Fe+3CO↑，所以答案是：3C+Fe2O3 2Fe+3CO↑；（4）SO2尾氣直接排放到大氣中，二氧化硫溶于水形成亞硫酸，而亞硫酸容易被空氣中氧氣氧化成硫酸，導致雨水酸性增強，易形成酸雨，所以答案是：形成酸雨；（5）反應Ⅱ的離子方程式為Cu2++CuS+4Cl﹣═2CuCl2﹣+S，結合流程可知，黃鐵礦分解生成的Fe、Cu均為+2價，則反應I的產物為：FeS2、CuS，所以答案是：FeS2；CuS．