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(12)2007高中化学奥林匹克竞赛辅导资料第十二章副族元素及其化合(16)

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③2Cu2S + 3O2

④Cu2S + 2Cu2

O

2Cu2O + 2SO2 6Cu + SO2。

2Cu + 2FeSiO3 + 4SO2。

(2)2CuFeS2 + 2SiO2 + 5O2

(3)4CuFeS2 + 2H2SO4 +17O2 细菌 4CuSO4 +Fe2(SO4)3 + 2H2O. (4)①4CuFeS2 + 15O2

4CuSO4 + 2Fe2O3 + 4SO2

②控制加入CuFeS2的速度(因CuFeS2与O2反应放热) ③CuSO4 = CuO + SO3 (写成SO2 + 1/2O2也可)

例5、向硫酸四氨合铜的水溶液中通入SO2至溶液呈微酸性,生成白色沉淀A。元素分析表明A含Cu、N、S、H、O五种元素,而且物质的量之比为Cu︰N︰S = 1︰1︰1。激光拉曼光谱和红外光谱显示A的晶体里有一种呈三角椎体和一种呈正四面体的离子(或分子)。磁性实验指出A呈逆磁性。

(1)写出A的化学式。

(2)写出生成A的配平的化学方程式

(3)将A和足量的10 mol/L H2SO4混合微热,生成沉淀B、气体C和溶液D。B是主要产品,尽管它是常见物质,本法制得的呈超细粉末状,有重要用途。写出这个反应式(配平)。

(4)按(3)操作得到B的最大理论产率是多大?

(5)有人设计了在密闭容器里使A和硫酸反应,结果B的产率大大超过按(4)的估计。问:在这种设计操作下,B的最大理论产率多大?试对此作出解释。

分析:(4)A与H2SO4混合发生复分解反应生成SO2气体,同时Cu+ 在酸性条件下歧化为Cu2+ 和Cu。2Cu+ = Cu2+ + Cu故(3)的产率最大为50%

(5)在密闭容器中反应生成的SO2与Cu2+ 反应,Cu2+ 被还原成Cu+,Cu+ 再歧化,循环往复。故理论产率会接近100%。

解:

(1)A为CuNH4SO3

(2)2Cu(NH3)4SO4 + 3SO2 + 4H2O = 2CuNH4SO3↓+ 3(NH4)2SO4 (3)2CuNH4SO3 + 2H2SO4 = Cu + CuSO4 + 2SO2 + 2H2O + (NH4)2SO4 (4)50%

(5)100%,因为SO2循环使用,直至所有CuSO4还原为Cu,故理论产率可达100%。 例6、在MnCl2溶液中加入适量的HNO3,再加入NaBiO3,溶液中出现紫色后又消失。试说明其原因,并写出有关反应的化学方程式。

分析:NaBiO3固体是极强的氧化剂,在酸性介质中能将Mn2+ 离子氧化为MnO ,4(紫色)但MnO 如溶液中存在还原剂,氧化还原反应能继续发生。Cl 离子具4离子也具有强氧化性,

有还原性,故MnO MnO 当Mn2+ 过4 离子与Cl离子发生氧化还原反应,4 的紫色立即消失。

4+ 多时,Mn2+ 也可作还原剂与MnO 的化合物,4 发生氧化还原反应,生成中间价态的Mn

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