辉铜矿是冶炼铜的重要原料．(1)工业上冶炼粗铜的某种反应为:Cu2S+O2═2Cu+SO2①当产生标况下11.2L气体时.转移电子数目为 ,②将粗铜进行电解精炼.粗铜应与外电源的极相接,若精炼某种仅含杂质锌的粗铜.通电一段时间后测得阴极增重ag.电解质溶液增重bg.则粗铜中含锌的质量分数为 ,(2)将辉铜矿.软锰矿做如下处理.可以制得� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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辉铜矿是冶炼铜的重要原料．
（1）工业上冶炼粗铜的某种反应为：Cu₂S+O₂═2Cu+SO₂
①当产生标况下11.2L气体时，转移电子数目为

；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的

极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，电解质溶液增重bg，则粗铜中含锌的质量分数为

；
（2）将辉铜矿、软锰矿做如下处理，可以制得碱式碳酸铜：

①铜单质放置于潮湿空气中，容易生成碱式碳酸铜，反应化学方程式是

；
②步骤Ⅱ中，碳酸氢铵参与反应的离子方程式为

；
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应，已知反应i）中生成的硫酸铁起催化作用．请写出反应（Ⅲ）的化学方程式．
Ⅰ）Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
Ⅱ）Cu₂S+Fe₂（SO₄）₃═CuSO₄+CuS+2FeSO₄
Ⅲ）

④步骤Ⅱ中调节pH后的溶液中，铜离子浓度最大不能超过

mol?L^-1．（已知K_sp[（Cu（OH）₂）]=2×10^-a）

考点：电解原理,制备实验方案的设计

专题：实验设计题,电化学专题

分析：（1）①根据电子守恒求转移电子数目；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的正极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，增加的质量即为析出的铜，电解质溶液增重bg，设参加反应的锌和铜的质量分别是mg、ng，则m+n-a=b，根据电子守恒可知

，解得m=65b，则粗铜中含锌的质量分数为

65b

m+n

65a

a+b

；
（2）①铜单质放置于潮湿空气中，容易与氧气、水、二氧化碳等结合生成碱式碳酸铜为生锈，反应化学方程式是2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃；
②步骤Ⅱ是调节溶液pH的，因此碳酸氢铵与氢离子反应，则反应的离子方程式为HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑；
③硫酸铁起催化作用，则第二步中生成的硫酸亚铁需要在第三步中重新被氧化生成硫酸铁，因此反应的化学方程式为MnO₂+2FeSO₄+2H₂SO₄=MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+2H₂O；
④溶液的pH=3.5，则溶液中氢氧根浓度是10^-10.5mol/L，所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知，铜离子的浓度不能超过

2×10-a

(10-10.5)2

=2×10^21-a mol/L．

解答： 解：（1）①根据反应Cu₂S+O₂=2Cu+SO₂可知，反应中氧元素化合价和铜元素化合价降低，只有硫元素的化合价从-2价升高到+4价，失去6个电子，所以当产生标况下11.2L气体即0.5mol二氧化硫时，转移电子物质的量是0.5mol×6=3mol，其数目为3N_A，故答案为：3N_A；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的正极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，增加的质量即为析出的铜，电解质溶液增重bg，设参加反应的锌和铜的质量分别是mg、ng，则m+n-a=b，根据电子守恒可知

，解得m=65b，则粗铜中含锌的质量分数为

65b

m+n

65a

a+b

；
故答案为：正；

65a

a+b

；
（2）①铜单质放置于潮湿空气中，容易与氧气、水、二氧化碳等结合生成碱式碳酸铜为生锈，反应化学方程式是2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃，
故答案为：2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃；
②步骤Ⅱ是调节溶液pH的，因此碳酸氢铵与氢离子反应，则反应的离子方程式为HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，故答案为：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑；
③硫酸铁起催化作用，则第二步中生成的硫酸亚铁需要在第三步中重新被氧化生成硫酸铁，因此反应的化学方程式为MnO₂+2FeSO₄+2H₂SO₄=MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+2H₂O，故答案为：MnO₂+2FeSO₄+2H₂SO₄=MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+2H₂O；
④溶液的pH=3.5，则溶液中氢氧根浓度是10^-10.5mol/L，所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知，铜离子的浓度不能超过

2×10-a

(10-10.5)2

=2×10^21-a mol/L，
故答案为：2×10^21-a．

点评：本题考查了物质分离提纯的方法和流程分析应用，主要是物质性质的理解，掌握基础是关键，题目难度中等．

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