Question

【题目】辉铜矿（主要成分为Cu2S）经火法冶炼，可制得Cu和H2SO4，流程如下图所示：

（1）Cu2S中Cu元素的化合价是__________价。

（2）Ⅱ中，电解法精炼粗铜（含少量Ag、Fe），CuSO4溶液做电解质溶液：

①粗铜应与直流电源的_________极（填“正”或“负”）相连。

②铜在阴极析出，而铁以离子形式留在电解质溶液里的原因是__________________________。

（3）Ⅲ中，烟气（主要含SO2、CO2）在较高温度经下图所示方法脱除SO2，并制得H2SO4。

①在阴极放电的物质________________。

②在阳极生成SO3的电极反应式是_______________________________。

（4）检测烟气中SO2脱除率的步骤如下：

（i）.将一定量的净化气（不含SO3）通入足量NaOH溶液后，再加入足量溴水。

（ii）加入浓盐酸，加热溶液至无色无气泡，再加入足量BaCl2溶液。

（iii）过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量。

①用离子方程式表示（i）中溴水的主要作用________________________________。

②若沉淀的质量越大，说明SO2的脱除率越________（填“高”或“低”）。

Answer 1

【答案】 +1 正 Cu2＋的氧化性大于Fe2＋的氧化性 O2 2SO42--4e-= 2SO3↑ + O2 SO32- +Br2+H2O=SO42- +Br- + 2H+ 或SO32－+ Br2+2OH-= SO42-+ 2Br-+ H2O 等 低

【解析】试题（1）Cu2S 中S为-2价，Cu为+1价。

（2）①电解法精炼铜时，粗铜做阳极，精铜做阴极，

②Cu2＋比溶液中其他阳离子氧化性更强，浓度更大，在阴极放电，析出铜单质。

（3）①阴极发生还原反应，根据图中所示过程，烟气中O2发生还原反应，

②根据图中所示过程，SO42-放电生成SO3和O2，则阳极的电极反应式是2SO42--4e－=2SO3↑+O2↑。

（4）①溴水将溶液中的SO32-氧化成SO42-，则溴水的主要作用是Br2+SO32-+2OH－= 2Br－+SO42-+ H2O；

②沉淀量越大，说明净化气中硫元素质量分数越大，说明SO2脱除率越低。