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鐵、銅及其化合物在生活、生產中有廣泛應用.請回答下列問題:
(1)黃鐵礦(FeS2,其中S為-1價)是生產硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料.其中一個反應為3FeS2+8O2
 高溫 
.
 
6SO2+Fe3O4,氧化產物為
SO2、Fe3O4
SO2、Fe3O4
,若有3mol FeS2參加反應,轉移電子的物質的量為
32mol
32mol

(2)與明礬相似,硫酸鐵也可用作凈水劑.某自來水廠用氯氣和綠礬(FeSO4?7H2O)一起凈水,其原理為
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
Fe3++3H2O?Fe(OH)3(膠體)+3H+
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
Fe3++3H2O?Fe(OH)3(膠體)+3H+
(用離子方程式表示).
(3)①鋼鐵的電化腐蝕簡單示意圖如右,將該圖稍作修改 即可成為鋼鐵電化學防護的簡單示意圖,請在右圖虛線框內作出修改,并用箭頭標出電子流動方向.
②寫出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕石墨電極的電極反應式
O2+2H2O+4e-=4OH-,
O2+2H2O+4e-=4OH-,

(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)可用作凈水劑,也可用于制造高鐵電池.高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓.高鐵電池的總反應為
3Zn+2K2FeO4+8H2   3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
該電池放電時正極反應式為
2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-
2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-

用該電池電解100mL 1mol?L-1的AgNO3溶液,當電路中通過0.1mol 電子時,被電解溶液的pH為
0
0
(溶液體積變化忽略不計).
(5)氧化亞銅是一種半導體材料,常用作制造整流器的材料,還可以用于光照條件下水分解的催化劑和農作物的殺菌劑.
用右圖裝置可制得氧化亞銅,試寫出陽極的電極反應式
2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
分析:(1)根據化合價判斷氧化劑和還原劑;根據電子得失,得出SO2與電子數的關系;
(2)根據氯氣能將Fe2+氧化成Fe3+,以及Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體可以凈水;
(3)①根據金屬的防護方法;②根據吸氧腐蝕寫出正極的電極反應;
(4)先寫出負極的電極反應,利用總反應-負極的電極反應=正極的電極反應;根據電極反應來計算;
(5)根據銅作陽極以及信息來解答;
解答:解:(1)反應3FeS2+8O2 
 高溫 
.
 
Fe3O4+6SO2,前后各元素化合價的變化情況如下:
       Fe:+2→+3,化合價升高;S:-1→+4,化合價升高;
       O:0→-2,化合價降低;
   因此,在反應中FeS2還原劑,O2是氧化劑,Fe2O3既是氧化產物也是還原產物,SO2既是氧化產物也是還原產物,在上述反應中共轉移32個電子,有3molFeS2參加反應,轉移電子的物質的量為32mol;故答案為:SO2、Fe3O4、32mol;
(2)因氯氣能將Fe2+氧化成Fe3+,以及Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體可以凈水,故答案為:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+;
(3)①根據犧牲陽極的陰極保護法可知:需要保護的金屬作陰極,如圖所表示:

②吸氧腐蝕的正極的電極反應為:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-;
(4)負極的電極反應:3Zn+6OH-=3Zn(OH)2,正極的電極反應:2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-,
故答案為:2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-;
 陽極的電極反應:40H--4e-=2H20+O2
                   0.1mol   0.1mol 
所以產生的H+的物質的量為 0.1mol,其物質的量濃度為1mol/L,所以PH=0,故答案為:0;
(5)銅作陽極,生成了Cu2O,陽極的電極反應式:2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,故答案為:2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O.
點評:本題考查的知識點較多,有一定的難度,注意基礎知識的積累.
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科目:高中化學 來源:學習周報 化學 人教課標高一版(必修1) 2009-2010學年 第7期 總第163期 人教課標版 題型:022

銅有+1價和+2價,銅及其合金在日常生活中應用廣泛.根據下列信息回答相關問題.

(1)工業(yè)冶煉銅的原理主要是:

(Ⅰ)2Cu2S(硫化亞銅)+3O22Cu2O+2SO2

(Ⅱ)2Cu2O(氧化亞銅)+Cu2S6Cu+SO2↑.

①關于氧化亞銅、硫化亞銅的判斷,正確的是

②如果反應(Ⅰ)和反應(Ⅱ)產生的二氧化硫質量相等,則轉移的電子數之比為________

A.1∶1

B.2∶1

C.1∶2

D.3∶1

(2)西漢劉安在《淮南萬畢術》中介紹了我國在西漢時期發(fā)明了濕法冶金技術,即“曾青得鐵化為銅”,其含義是銅的可溶性化合物的水溶液與鐵反應生成銅.例如,硫酸銅溶液與鐵反應:CuSO4+FeCu+FeSO4.下列有關該反應的判斷:①屬于置換反應;②鐵被氧化;③銅是氧化產物;④氧化性:FeSO4>CuSO4;⑤還原性:Fe>Cu.其中不正確的是________.

A.①⑤

B.②③

C.③④

D.②⑤

(3)現代冶銅可以利用熱還原法,如H2+CuOCu+H2O,2Al+3CuO3Cu+Al2O3,CO+CuOCu+CO2.若制取等質量的還原產物,參加反應的還原劑H2、Al、CO的質量比為________.

A.1∶1∶1

B.1∶3∶1

C.1∶9∶14

D.3∶2∶3

(4)銅器保存不善,在潮濕的空氣中會生銅銹,主要的化學反應為2Cu+CO2+O2+H2OCu2(OH)2CO3(銅綠),該反應屬于化合反應,判斷的依據是________;該反應是氧化還原反應,判斷的依據是________;氧化產物是________,還原產物是________,判斷的依據分別是________.

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