Question

【題目】工業上由黃銅礦（主要成分CuFeS2）制取 FeSO4·7H2O 和Cu的主要流程如下：

（1）檢驗酸浸過程中 Fe2+是否被氧化，應選擇________（填字母編號）。

A．KMnO4 溶液 B．K3[Fe(CN)6]溶液 C．KSCN 溶液

（2）酸浸過程中主要反應的化學方程式為__________。

（3）電解粗銅制精銅時，可采用NO2、O2和熔融NaNO3制作的燃料電池作電源，其原理如圖，該電池在使用過程中石墨 I電極上生成氧化物Y，則其正極的電極反應為：____________。

（4）某同學向盛有 H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的 FeSO4溶液，溶液變成棕黃色，發生反應的離子方程式為___________。一段時間后．溶液中有氣泡出現，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成；產生氣泡的原因是_________，生成沉淀的原因是___________（用平衡移動原理解釋）。

（5）已知 25℃時， Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38，此溫度下，若實驗室中配制 2.5 mol/L 100 mLFe2(SO4)3溶液，為使配制過程中不出現渾濁，則至少需要加10 mol/L的硫酸______mL（忽略加入硫酸的體積）。

Answer 1

【答案】 C CuFeS2＋H2SO4 = CuS＋FeSO4＋H2S O2＋2N2O5＋4e－= 4NO3－ H2O2＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋2H2O Fe3+催化 H2O2 分解產生 O2 H2O2分解反應放熱，促進 Fe3+的水解平衡正向移動 0.25

【解析】（1）Fe2+易被氧化為Fe3+，通常KSCN溶液遇含有Fe3+的溶液顯紅色，而KMnO4 溶液 或K3[Fe(CN)6]溶液是檢驗溶液中的Fe2+，故答案為C；

（2）酸浸過程中稀硫酸溶解CuFeS2生成硫酸銅、硫酸亞鐵及硫化氫，發生反應的化學方程式為CuFeS2＋H2SO4 = CuS＋FeSO4＋H2S↑；

（3）以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池，石墨Ⅱ為原電池的正極，發生還原反應，電極方程式為O2＋2N2O5＋4e－= 4NO3－；

（4）向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，發生的離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；Fe3+催化氧化H2O2分解產生O2，故一段時間后，溶液中有氣泡出現；生成沉淀的原因是H2O2分解反應放熱，促進Fe3+的水解平衡正向移動；

（5）若不出現渾濁現象，則c（Fe3+）×C3（OH-）≤Ksp[Fe（OH）3]，代入有關數據后可求出c（OH-）≤2×10-13mol/L，c（H+）≥0.05mol/L，則加入硫酸的體積至少為=2.5×10-4L=0.25mL。