Question

Al、Fe、Cu、S等都是中学化学常见元素
（1）某混合物由Al₂O₃、Cu₂O、Fe₃O₄组成，将该混合物进行如下处理：
①滤渣A的化学成分为

 

（填化学式），则上述过程中，含“铜”物质发生反应的离子方程式为Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O、

 

②滤液A中有无Fe³⁺？

 

（填“有”或“无”）实验方法是

 

（所述实验方法需与前一填空结论一致）．
③向滤液A中加入过量NaOH溶液时，Al³⁺发生反应的离子方程式为

 

（2）CuFeS₂中Fe元素的化合价为

 

，CuFeS₂与氧气反应可得产物Cu₂S、FeS和SO₂气体，则该反应的氧化产物为

 

（填化学式）
（3）硫酸厂尾气中含有较多的SO₂气体，为变废为宝，某实验小组设计了如下两种方法进行二氧化硫的回收利用．
①以水为吸收剂，将吸收也水微热，向其中通入SO₂和过量的空气，SO₂几乎被完全吸收，则反应的化学方程式为

 

②利用电化学法将尾气中的SO₂气体转化为氮肥硫酸铵，模拟装置如图2所示，试写出SO₂气体发生的电极反应为

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用

专题：元素及其化合物

分析：（1）Cu₂O与酸反应生成Cu和Cu²⁺，Al₂O₃与酸反应生成Al³⁺，Fe₃O₄与酸反应生成Fe²⁺、Fe³⁺，Fe³⁺与Cu反应生成Fe²⁺，则滤液A中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，滤渣A中含Cu；
（2）CuFeS₂中Cu为+2价，S为-2价，则由化合物中元素的化合价代数和为0可知Fe为+2价，CuFeS₂与氧气反应可得产物Cu₂S、FeS和SO₂气体，S元素的化合价升高；
（3）①通入SO₂和过量的空气，SO₂几乎被完全吸收，生成硫酸；
②在负极上二氧化硫失电子和水反应生成硫酸．

解答： 解：（1）Cu₂O与酸反应生成Cu和Cu²⁺，Al₂O₃与酸反应生成Al³⁺，Fe₃O₄与酸反应生成Fe²⁺、Fe³⁺，Fe³⁺与Cu反应生成Fe²⁺，则滤液A中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，滤渣A中含Cu；
①由上述分析可知，滤渣A的化学成分为Cu，则上述过程中，含“铜”物质发生反应的离子方程式为Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O、Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，
故答案为：Cu；Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
②Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺中Cu过量，则滤液中不含Fe³⁺，检验方法为取少量滤液A加KSCN溶液，无现象，故答案为：无；取少量滤液A加KSCN溶液，无现象；
③向滤液A中加入过量NaOH溶液时，Al³⁺发生反应的离子方程式为Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）CuFeS₂中Cu为+2价，S为-2价，则由化合物中元素的化合价代数和为0可知Fe为0-（-2）×2-（+2）=+2价，CuFeS₂与氧气反应可得产物Cu₂S、FeS和SO₂气体，S元素的化合价升高，该反应的氧化产物为SO₂，故答案为：+2；SO₂；
（3）①通入SO₂和过量的空气，SO₂几乎被完全吸收，生成硫酸，化学反应为2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，故答案为：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄；
②在负极上二氧化硫失电子和水反应生成硫酸，电极反应式为SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-，故答案为：SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-．

点评：本题考查分离提纯的综合应用及金属化合物的性质，为高频考点，把握物质的性质、流程中的反应、原电池原理等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．