Question

12．火法煉銅可以從黃銅礦（CuFeS₂）或輝銅礦（Cu₂S）中提取銅，發(fā)生如下反應：
①CuFeS₂+4O₂$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$Cu₂S+3SO₂+2FeO ②Cu₂S+3O₂$\frac{\underline{\;1200℃\;}}{\;}$2Cu₂O+2SO₂ 
③2Cu₂O+Cu₂S$\frac{\underline{\;1200℃\;}}{\;}$6Cu+SO₂↑
回答下列問題：
（1）CuFeS₂中銅元素的化合價為+2價．
（2）寫出①～③反應的氧化劑、還原劑，并用單線橋表示電子轉移方向和數目．
（3）1molCuFeS₂生成1molCu，理論上消耗2.5molO₂．
（4）1molCu₂S和O₂反應生成2molCu轉移的電子數為6mol．

Answer 1

分析 （1）根據元素化合價代數和為零來計算回答；
（2）①中Cu的化合價降低，硫的化合價升高；②中S元素的化合價升高，O元素的化合價降低；③中，Cu₂S中Cu元素的化合價降低，S元素的化合價升高，根據氧化還原反應中的基本概念來回答；
（3）由反應可知，存在6Cu～3Cu₂S～6CuFeS₂～15O₂，以此分析；
（4）Cu元素由+1價降低為0，O元素的化合價降低，而S元素的化合價由-2價升高為+4價，據此計算．

解答 解：（1）CuFeS₂中Fe是+2，S是-2價，根據元素化合價代數和為零，Cu的化合價是+2，故答案為：+2；
①中Cu、O的化合價降低，硫的化合價升高，CuFeS₂既是氧化劑又是還原劑，氧氣是氧化劑；②中S元素的化合價升高，O元素的化合價降低，Cu₂S只做還原劑，氧氣是氧化劑；③中，Cu₂S中Cu元素的化合價降低，S元素的化合價升高，Cu₂S既是還原劑又是氧化劑，Cu₂O是氧化劑，化合價升高值=失電子數=化合價降低值=得電子數=轉移電子數，各個反應電子轉移情況如下：①②③；
故答案為：①CuFeS₂、O₂是氧化劑，CuFeS₂，是還原劑，；②Cu₂S還原劑，O₂是氧化劑；；③Cu₂S、Cu₂O是氧化劑，Cu₂S是還原劑，；

（3）由反應可知，存在6Cu～3Cu₂S～6CuFeS₂～15O₂，則1mol CuFeS₂生成1molCu，理論上消耗2.5molO₂，故答案為2.5；
（4）Cu元素由+1價降低為0，O元素的化合價降低，而S元素的化合價由-2價升高為+4價，則轉移的電子數為1mol×[4-（-2）]=6mol，故答案為：6；

點評 本題考查氧化還原反應，為高考常見題型，注意把握元素的化合價及反應中的變化為解答的關鍵，側重基本概念的考查，題目難度不大．