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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*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*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*,加热溶液至无*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”)。
【回答】
+1 正 Cu2+的氧化*大于Fe2+的氧化* O2 2SO42--4e-= 2SO3↑ + O2 SO32- +Br2+H2O=SO42- +Br- + 2H+ 或SO32-+ Br2+2OH-= SO42-+ 2Br-+ H2O 等 低
【解析】
试题分析:(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*极,
②Cu2+比溶液中其他阳离子氧化*更强,浓度更大,在*极放电,析出铜单质。
(3)①*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。
考点:考查电解原理,SO2的*质等知识。
知识点:铜的电解精炼
题型:实验,探究题
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