Question

（16分）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电解一段时间后，溶液中Cu²⁺浓度        （填“减小”、“增大”、“不变”）。

（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 在阴极放电的物质是___________。

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”）。

（5）次磷酸(H₃PO₂)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。H₃PO₂是一元中强酸，写出其电离方程式       ·

③NaH₂PO₂为_       (填“正盐”或“酸式盐”)其溶液显     (填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”)。

Answer

（16分）

（1）+1 （1分）

（2）① 正 （1分） ② Cu2+的氧化性大于Fe2+的氧化性 （2分）③减小（1分）

（3）① O2 （2分） ② 2SO42- — 4e- = 2SO3↑ + O2 ↑ （2分）

（4）① SO32- + Br2 + H2O = SO42- + 2Br- + 2H+ 或SO32- + Br2 +2OH- = SO42- + 2Br- + H2 O

② 低 （1分）

（5）H3PO2 H2PO2－ +H+（2分） 正盐 （1分） 弱碱性 （1分）

【解析】

试题分析：（1）化合物中S元素常见负化合价为-2价，故Cu的化合价为+1；

（2）①电解法炼铜时，阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应，粗铜板为阳极与电源的正极相连；

②由于Cu2+的氧化性大于Fe2+的氧化性，故溶液中的铜离子放电析出，Fe2+仍存在在溶液里；③电解一段时间后，因粗铜溶解铁时，阴极析出的是铜，故溶液中Cu2+浓度会减小；

（3）①依据题意得出二氧化硫燃料电池中，氧气在原电池的正极得到电子；

②熔融硫酸钾中硫酸根失去电子，在阳极发生氧化反应，电极反应方程式为：2SO42--4e-=2SO3↑+O2↑；

（4）①溴水具有强氧化性，亚硫酸根具有还原性，发生反应的离子反应方程式为：SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+；

②生成沉淀越多，说明烟气中二氧化硫含量越高，脱除率越低；

（5）次磷酸(H3PO2)是一元中强酸，H3PO2分子中只能有一个H+可电离，电离方程式：H3PO2 H2PO2－ +H+，NaH2PO2为正盐，因H2PO2－的水解水溶液显弱碱性。

考点：考查电解原理与二氧化硫的化学性质