Question

14．元素及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應用．請回答下列問題：
Ⅰ．（1）工業(yè)上利用輝銅礦（主要成分是Cu₂S）冶煉銅．為了測定輝銅礦樣品的純度，用酸性高錳酸鉀溶液與Cu₂S反應生成CuSO₄，寫出該反應的離子方程式Cu₂S+2MnO₄^-+8H⁺=2Cu²⁺+SO₄^2-+2Mn²⁺+4H₂O．
（2）輝銅礦（Cu₂S）可發(fā)生反應2Cu₂S+2H₂SO₄+5O₂=4CuSO₄+2H₂O，該反應的還原劑是Cu₂S，當1mol O₂發(fā)生反應時，還原劑所失電子的物質的量為4mol．向CuSO₄溶液中加入鎂條時有氣體生成，該氣體是氫氣．
Ⅱ．直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題，將煙氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫，最終生成硫酸鈣．硫酸鈣可在如圖所示的循環(huán)燃燒裝置的燃料反應器與甲烷反應，氣體產(chǎn)物分離出水后得到幾乎不含雜質的二氧化碳，從而有利于二氧化碳的回收利用，達到減少碳排放的目的．
（1）在煙氣脫硫的過程中，所用的石灰石漿液在進入脫硫裝置前，需通一段時間的二氧化碳，以增加其脫硫效率；脫硫時控制漿液的pH，此時漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣．
①二氧化碳與石灰石漿液反應得到的產(chǎn)物為Ca（HCO₃）₂或碳酸氫鈣．
②亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學方程式Ca（HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄
（2）回收的CO₂與苯酚鈉在一定條件下反應生成有機物M，其化學為C₇H₅O₃Na，M經(jīng)稀硫酸化得到一種藥物中間N，N的結構簡式為．
①M的結構簡式為．
②分子中無-O-O-，醛基與苯環(huán)直接相連的N的同分異構體共有6種．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）輝銅礦（主要成分是Cu₂S）冶煉銅，和酸性高錳酸鉀溶液反應生成銅離子，硫酸根離子，高錳酸根離子被還原為錳離子，結合原則守恒和電荷守恒配平書寫；
（2）失電子化合價升高的反應物是還原劑，根據(jù)得失電子相等計算失去電子的物質的量，硫酸銅溶液呈酸性，鎂和酸反應生成氫氣；
Ⅱ、（1）CO₂與CaCO₃反應生成易溶的Ca（HCO₃）₂，亞硫酸氫鈣具有還原性，可被氧化為硫酸鈣；
（2）因為酸性羧酸＞碳酸＞苯酚，碳酸不與-COONa反應，則M為，N對應的同分異構體中含有2個-OH和1個-CHO，根據(jù)位置異構判斷．

解答 解：Ⅰ、（1）輝銅礦（主要成分是Cu₂S）冶煉銅，和酸性高錳酸鉀溶液反應生成銅離子，硫酸根離子，高錳酸根離子被還原為錳離子，反應的離子方程式為：Cu₂S+2MnO₄^-+8H⁺=2Cu²⁺+SO₄^2-+2Mn²⁺+4H₂O；
故答案為：Cu₂S+2MnO₄^-+8H⁺=2Cu²⁺+SO₄^2-+2Mn²⁺+4H₂O；
（2）在該反應中，Cu元素化合價由+1升高到+2，S元素由-2升高到+6，所以Cu₂S做還原劑；
氧化還原反應中得失電子數(shù)相等，所以當有1molO₂參與反應時失去4mol電子，則還原劑所失電子的物質的量為4mol；
硫酸銅是強酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，鎂和酸反應生成氫氣，
故答案為：Cu₂S；4；氫氣；
Ⅱ、（1）①CO₂與CaCO₃反應生成易溶的Ca（HCO₃）₂，故答案為：Ca（HCO₃）₂或碳酸氫鈣；
②亞硫酸氫鈣具有還原性，可被氧化為硫酸鈣，反應的方程式為Ca（ HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄，故答案為：Ca（ HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄；
（2）①因為酸性羧酸＞碳酸＞苯酚，碳酸不與-COONa反應，則M為，故答案為：； 
②N對應的同分異構體中含有2個-OH和1個-CHO，-CHO可在如圖中6種位置，故答案為：6．

點評 本題考查了氧化還原反應、燃料脫硫的原理、熱化學方程式的書寫、有機物的推斷以及同分異構體的性質等，題中難度中等，注意同分異構體的判斷，為該題的易錯點和難點．