以下是利用主要成分為Cu2S和Fe2O3的工業廢棄固體（其他成分不參與反應）製備有關物質，實驗流程如圖所示：回...

問題詳情：

以下是利用主要成分為Cu2S和Fe2O3的工業廢棄固體（其他成分不參與反應）製備有關物質，實驗流程如圖所示：

回答下列問題：

（1）氣體X的化學式為____。

（2）加入鐵粉時發生反應的離子方程式為：2H++Fe=Fe2++H2↑、____。

（3）常温下，固體D、O2和稀硫*混合後幾乎不反應，而加少量綠*後隨即發生反應。已知FeSO4對此反應起催化作用，則催化過程中反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O、_____。

（4）除雜時需先加合適的氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+，再加試劑Y調節溶液pH以除去Fe3+，則氧化劑及試劑Y可以是____（填編號）。

a．H2O2、CuO   b．HNO3、Cu(OH)2   c．KMnO4、CuCl2   d．漂白粉、CuCO3

（5）無水硫*銅受熱分解生成氧化銅和氣體，受熱温度不同氣體可能為SO3、SO2和O2中的一種、兩種或三種。現設計如下實驗測定產生的SO2、SO3和O2的物質的量，並計算各物質的化學計量數，從而確定CuSO4分解的化學方程式（已知實驗結束時，硫*銅完全分解）。

①儀器C的名稱是_____，儀器F的作用是____。

②組裝探究實驗的裝置，按從左至右的方向，各儀器接口連接順序為：①→⑨→⑩→⑥→⑤→_____→    →    →    →②（填接口序號）。

③若某小組稱取6.4g無水CuSO4,實驗過程中裝置C增加的質量為3.84g，量筒中水的體積折算成標準狀況下氣體體積224mL，請通過計算確定實驗條件下CuSO4分解的化學方程式：___。

【回答】

SO2    Fe＋Cu2+＝Fe2＋＋Cu、2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋    2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋    a    乾燥管    吸收SO3使之轉化為H2SO4，釋放出SO2    ③④⑧⑦    4CuSO44CuO＋2SO2↑＋2SO3↑＋O2↑   

【分析】

主要成分為Cu2S和Fe2O3的工業廢棄固體灼燒得氧化銅和氧化鐵及二氧化硫氣體，所以X為SO2，固體A為氧化銅和氧化鐵的混合物，A中加入硫*溶解，再加入過量的鐵粉，得硫*亞鐵溶液和銅，過濾後得到溶液C為FeSO4溶液，固體B為鐵、銅的混合物，固體B中加入稀硫*得硫*亞鐵溶液和銅，所以固體D為Cu，硫*亞鐵溶液蒸發濃縮、降温結晶可得綠*晶體，銅與氧氣在稀硫*溶液中反應得硫*銅溶液，據此分析解答。

【詳解】

(1)根據上述分析可知氣體X為SO2，故*為：SO2；

(2)加入鐵粉時，鐵與*、鐵離子、銅離子都發生反應，反應的離子方程式為2H++Fe=Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+，故*為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+；

(3)常温下，FeSO4對銅、氧氣、稀硫*的反應起催化的過程中亞鐵離子先被氧化成鐵離子，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，鐵離子再氧化銅生成銅離子，反應的離子方程式為Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，故*為：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+；

(4)除雜時需先加合適的氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+，再加試劑Y調節溶液pH以除去Fe3+，為了不引入新的雜質，加入的氧化劑可以為H2O2，調節pH值的試劑Y可以為CuO或Cu(OH)2或CuCO3，故選a；

(5)①根據裝置圖可知C的名稱是乾燥管，F中裝有亞硫***溶液，可以吸收三氧化硫，使之轉化為硫*，併產生二氧化硫，故*為：乾燥管；吸收SO3使之轉化為H2SO4，釋放出SO2；

②無水硫*銅受熱分解生成氧化銅和氣體，受熱温度不同氣體可能為SO3、SO2和O2中的一種、兩種或三種。要測定產生的SO2、SO3和O2的物質的量，實驗時，根據反應裝置、洗氣裝置、乾燥裝置、收集裝置進行排序，A是製取氣體的發生裝置、B是量取生成氧氣的體積、C是吸收二氧化硫、D是乾燥氧氣和二氧化硫、E是排水法收集氧氣、F是吸收三氧化硫，需要先製取氣體、除去三氧化硫、乾燥氣體、吸收二氧化硫、收集氧氣、測量氧氣的體積，所以其排列順序為①→⑨→⑩→⑥→⑤→③→④→⑧→⑦→②，故*為：③④⑧⑦；

③6.4g無水CuSO4，其物質的量為=0.04mol，裝置C增加的質量為3.84g，即二氧化硫的質量為3.84g，物質的量為=0.06mol，量筒中水的體積折算成標準狀況下氣體體積224mL，即產生的氧氣的物質的量為=0.01mol，每摩爾三氧化硫通過亞硫***溶液時產生2mol二氧化硫，設反應中產生三氧化硫為xmol，反應中產生二氧化硫為ymol，則有2x+y＝0.06，x+y＝0.04，解得：x=0.02，y=0.02，根據銅元素守恆生成的氧化銅的物質的量應為0.04mol，所以反應中CuSO4、CuO、SO3、SO2、O2的物質的量之比為0.04∶0.04∶0.02∶0.02∶0.01=4∶4∶2∶2∶1，所以反應的化學方程式為4CuSO44CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑，故*為：4CuSO4 4CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑。

知識點：鐵和鐵的化合物

題型：實驗,探究題