Question

用黃銅礦煉銅按反應(yīng)物和生成物可將總反應(yīng)可以寫成：aCuFeS₂+bSiO₂+cO₂→dCu+e FeSiO₃+fSO₂
（1）配平上述化學(xué)反應(yīng)方程式：
a=

2

   b=

2

   c=

5

   d=

2

   e=

2

   f=

4

（2）若2.5噸黃銅礦（含CuFeS₂80%）發(fā)生上述反應(yīng)，計算生成的SO₂在標準狀況下的體積（m³）．
（3）若將標準狀況下的SO₂ 280mL通入100mL碘水中充分吸收后，多余的碘用0.182mol/LNa₂S₂O₃溶液滴定（I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆），用去Na₂S₂O₃溶液5.50mL．寫出SO₂通入碘水中反應(yīng)的離子方程式．
（4）計算（3）中碘水的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析：（1）假設(shè)鐵是+2價的，銅也是+2價的，硫是-2價的，鐵在反應(yīng)后價態(tài)不變，反應(yīng)中Cu由+2價降低為0價，O元素由0價降低為-2價，S元素化合價由-2價升高為+4價，令CuFeS₂系數(shù)為1，根據(jù)元素守恒確定其它物質(zhì)的系數(shù)，再驗證電子轉(zhuǎn)移是否相等；
（2）令生成的SO₂在標準狀況下的體積為V，根據(jù)方程式計算；
（3）SO₂通入碘水中發(fā)生反應(yīng)生成氫碘酸與硫酸；
（4）計算與280mLSO₂反應(yīng)的I₂的物質(zhì)的量，剩余的I₂與2Na₂S₂O₃反應(yīng)，令剩余的I₂的物質(zhì)的量為n，根據(jù)方程式計算n的值，兩部分碘之和為碘水中碘的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

計算．

解答：解：（1）令CuFeS₂系數(shù)為1，根據(jù)Cu元素守恒可知Cu的系數(shù)為1，根據(jù)Fe元素守恒可知FeSiO₃系數(shù)為1，根據(jù)S元素守恒可知SO₂系數(shù)為2，根據(jù)Si元素守恒可知SiO₂系數(shù)為1，根據(jù)O元素守恒可知O₂系數(shù)為

5

2

，將各物質(zhì)的系數(shù)擴大2倍，反應(yīng)方程式為：2CuFeS₂+2SiO₂+5O₂=2Cu+2FeSiO₃+4SO₂，電子轉(zhuǎn)移守恒．
故答案為：2；2；5；2；2；4；
（2）令生成的SO₂在標準狀況下的體積為V，則：
2CuFeS₂+2SiO₂+5O₂=2Cu+2FeSiO₃+4SO₂
2×184g                     4×22.4L
2.5×10⁶×80%g                V
所以V=

2.5×106×80%g

2×184g

×4×22.4L=4.87×10⁵L=487m³，答：生成生成的SO₂在標準狀況下的體積為=487m³；
（3）SO₂通入碘水中發(fā)生反應(yīng)生成氫碘酸與硫酸，反應(yīng)離子方程式為SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-，
答：SO₂通入碘水中反應(yīng)離子方程式為SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-；
（4）標準狀況下280mLSO₂的物質(zhì)的量為

0.28L

22.4L/mol

=0.0125mol，根據(jù)SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-可知，與280mLSO₂ 反應(yīng)的I₂的物質(zhì)的量為0.0125mol，剩余的I₂與2Na₂S₂O₃反應(yīng)，令剩余的I₂的物質(zhì)的量為n，則：
I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆
1       2
n    0.182mol/L×5.50×10^-3L
所以n=0.182mol/L×5.50×10^-3L×

1

2

=5.005×10^-4mol，
所以c（I₂）=

5.005×10-4mol+0.0125mol

0.1L

=0.130mol/L，
答：碘水的物質(zhì)的量濃度為0.130mol/L．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)的計算、配平、滴定應(yīng)用等，難度中等，（1）中利用化合價升降配平比較麻煩，掌握常用的配平方法．