Question

【題目】黃銅礦的主要成分是CuFeS2（硫元素﹣2價，鐵元素+2價）．實驗室用黃銅礦為原料制取單質銅和鐵紅（Fe2O3）的流程如圖：

已知：CuFeS2+O2 Cu+FeS+SO2 FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑
（1）實驗室制氯氣的化學方程式為 ．
（2）SO2和H2S有毒，會造成大氣污染．
①已知SO2和H2S混合可以得到單質硫．為使SO2和H2S恰好完全轉化為硫，二者體積（標準狀況）比應為 ．
為檢驗某尾氣中是否含有SO2、CO2、CO三種氣體，實驗小組同學用如下裝置設計實驗．

選擇上述裝置（可以重復），按照氣流方向其連接順序為A→（填序號）．
（3）PbO2具有強氧化性，可與濃鹽酸反應制取氯氣．
①上述反應化學方程式為；由PbO與次氯酸鈉溶液反應可制得PbO2 ， 反應的離子方程式為 ．
②Cl2是紡織工業中常用的漂白劑，Na2S2O3可作漂白布匹后的“脫氯劑”．Na2S2O3在溶液中被Cl2氧化成SO42﹣ ， 則該反應的化學方程式為 ．
③本實驗存在的一個缺陷是 ．
（4）按上述流程用150g黃銅礦粉末可制得48gFe2O3（鐵紅），則該黃銅礦中含CuFeS2的質量分數是（假設各步反應均完全進行且過程中無額外物質損耗）．

Answer 1

【答案】
（1）MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）1：2；B→C→D→E→C
（3）PbO2+4HCl（濃） PbCl2+Cl2↑+2H2O；PbO+ClO﹣=PbO2+Cl﹣；Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+8HCl+H2SO4；引起重金屬離子污染
（4）73.6%
【解析】解：（1）實驗室用濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下發生反應制備氯氣，反應的方程式為MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O，所以答案是：MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）SO2和H2S混合反應生成單質硫和水，反應方程式為：SO2+2H2S=3S↓+2H2O，所以為使SO2和H2S恰好完全轉化為硫，二者體積（標準狀況）比應為1：2；為檢驗某尾氣中是否含有SO2、CO2、CO三種氣體，則按照先檢驗SO2 ， 后除去SO2 ， 再檢驗CO2 ， 除去CO2 ， 最后用CuO在加熱條件下檢驗CO，又A中品紅溶液檢驗SO2 ， B中酸性高錳酸鉀除去SO2 ， C中澄清石灰水檢驗CO2 ， D中堿石灰除去CO2 ， E中CO與CuO在加熱條件下生成銅和CO2 ， 最后再通入C中澄清石灰水檢驗有CO2生成，所以連接順序為A→B→C→D→E→C；所以答案是：1：2；B→C→D→E→C；（3）①由題意可知，PbO2與濃鹽酸反應生成PbCl2、Cl2與H2O，反應方程式為：PbO2+4HCl（濃） PbCl2+Cl2↑+2H2O；PbO與次氯酸鈉溶液反應，PbO為還原劑生成PbO2 ， 次氯酸根為氧化劑生成氯離子，離子方程式為：PbO+ClO﹣=PbO2+Cl﹣ ， 所以答案是：PbO2+4HCl（濃） PbCl2+Cl2↑+2H2O；PbO+ClO﹣=PbO2+Cl﹣；
②Na2S2O3在溶液中被Cl2氧化成Na2SO4 ， 氯氣被還原成氯化鈉，根據得失電子守恒和原子守恒，反應的化學方程式為：Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+8HCl+H2SO4；所以答案是：Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+8HCl+H2SO4；
③鉛為重金屬元素，會引起重金屬污染，所以PbO2具有強氧化性，可與濃鹽酸反應制取氯氣，生成PbCl2會引起重金屬離子污染，所以答案是：引起重金屬離子污染；（4）根據Fe元素守恒可得：2CuFeS2～Fe2O3 ， 所以該黃銅礦中含CuFeS2的質量分數= ×100%=73.6%，所以答案是：73.6%．