Question

工業(yè)上以黃銅礦為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)粗鋼。
（1）該工藝的中間過(guò)程會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2Cu₂O+Cu₂S6Cu+SO₂↑，反應(yīng)的氧化劑是         。
（2）火法熔煉的粗銅含雜質(zhì)較多。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室條件下用CuSO₄溶液作電解液來(lái)實(shí)現(xiàn)粗銅的提純，并對(duì)電解后溶液進(jìn)行凈化除雜和含量測(cè)定。
實(shí)驗(yàn)一 粗銅的提純粗銅中含有少量的鋅、鐵、銀、金等金屬和少量礦物雜質(zhì)（與酸不反應(yīng)），電解時(shí)粗銅應(yīng)與電源的        極相連，陰極上的電極反應(yīng)式為              。
實(shí)驗(yàn)二 電解后溶液的凈化除雜在精煉銅的過(guò)程中，電解液中c（Cu²⁺）逐漸下降，c（Fe²⁺）、c（Zn²⁺）會(huì)逐漸增大，所以需定時(shí)除去其中的Fe²⁺、Zn²⁺。甲同學(xué)參考下表的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了如下方案：

試劑a是               （填化學(xué)式），其目的是             ；該方案能夠除去的雜質(zhì)離子是           （填離子符號(hào)）。
實(shí)驗(yàn)三 電解后溶液離子含量的測(cè)定
乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案：

則100mL溶液中Cu²⁺的濃度為         mol·L^-1，F(xiàn)e²⁺的濃度為         mol·L^-1。

Answer 1

(14分)
（1）Cu₂O 、Cu₂S (2分)；
（2）正(1分) Cu²⁺+2e^-= Cu(2分) H₂O₂(2分)將Fe²⁺氧化成Fe³⁺(2分) Fe²⁺ (2分)
0.75(2分)0.05(2分)

試題分析：
（1）反應(yīng)中Cu₂O 、Cu₂S的Cu均從+1→0價(jià)，所以反應(yīng)的氧化劑Cu₂O 、Cu₂S。
（2）精煉銅時(shí)粗銅做陽(yáng)極與電源的正極相連，電極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-= Cu。根據(jù)流程中調(diào)節(jié)pH到4可知三價(jià)鐵沉淀，試劑a是氧化劑，將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，除去Fe²⁺。固體為鐵和銅的混合物，酸處理后的4.8g為銅，n（Cu）=4.8/64g/mol=0.075mol，c（Cu²⁺）=0.75 mol·L^-1；根據(jù)題意生成m（Fe₂O₃）=6.4g，n（Fe₂O₃）=6.4g/160g/mol=0.04mol，得n（Fe）=0.08mol；其中來(lái)自與硫酸銅的置換反應(yīng)的為0.075mol，所以原溶液中n（Fe）=0.005mol，F(xiàn)e²⁺的濃度為0.05 mol·L^-1。