Question

黄铜矿（CuFeS₂）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫及铁的化合物．

（1）冶炼铜的反应为：

8CuFeS₂+21O₂8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂

若CuFeS₂中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是   （填元素符号）．

（2）上述冶炼过程产生大量SO₂．下列处理方案中合理的是  （填代号）．

a．高空排放                     b．用于制备硫酸

c．用纯碱溶液吸收制Na₂SO₄      d．用浓硫酸吸收

（3）过二硫酸钾（K₂S₂O₈）具有强氧化性，可将I^﹣氧化为I₂：S₂O₈^2﹣+2I^﹣=2SO₄^2﹣+I₂．

通过改变反应途径，Fe³⁺、Fe²⁺均可催化上述反应．试用离子方程式表示Fe³⁺对上述反应催化的过程：   、   （不必配平）

（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）可制备Fe₂O₃．方法为：

①用稀盐酸浸取炉渣，过滤．

②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe₂O₃．

a．除去Al³⁺的离子方程式是   ．

b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO．

提供的试剂：稀盐酸   稀硫酸    KSCN溶液  KMnO₄溶液  NaOH溶液  碘水

所选试剂为   ．证明炉渣中含有FeO的实验现象为   ．

Answer 1

考点：  铁的化学性质；含硫物质的性质及综合应用；制备实验方案的设计．

专题：  氧族元素；几种重要的金属及其化合物．

分析：  （1）反应中化合价降低的元素被还原；

（2）冶炼过程产生大量SO₂，处理方案中合理的分析是二氧化硫是污染性气体，不能排放到空气中，可以吸收利用；

（3）三价铁具有氧化性，能将碘离子氧化；

（4）a、氧化铝是两性氧化物，能和强酸以及强碱反应；

b、亚铁离子能被高锰酸钾溶液氧化，使的高锰酸钾溶液褪色．

解答：  解：（1）化合价降低的元素Cu、O，在反应中被还原，故答案为：Cu、O；

（2）冶炼过程产生大量SO₂．分析下列处理方案：

a．二氧化硫是污染性气体，高空排放会污染空气，处理不合理，故a错误；                  

b．可以利用吸收二氧化硫生成硫酸，用于制备硫酸，故b合理；

c．用纯碱溶液吸收二氧化硫可以制Na₂SO₄，故c合理；

d．用浓硫酸不能吸收二氧化硫，故d不合理；

故答案为：b、c．

（3）三价铁具有氧化性，能将碘离子氧化，S₂O₈^2﹣能将亚铁离子氧化，原理为：2Fe³⁺+2I^﹣=2Fe²⁺+I₂，S₂O₈^2﹣+2Fe²⁺=2SO₄^2﹣+2Fe³⁺，

故答案为：2Fe³⁺+2I^﹣=2Fe²⁺+I₂；S₂O₈^2﹣+2Fe²⁺=2SO₄^2﹣+2Fe³⁺；

（4）a．氧化铝是两性氧化物，能和强酸以及强碱反应，6H⁺+AI₂O₃=3H₂O+2Al³⁺，除去铝离子的反应是利用过量氢氧化钠溶液和铝离子反应生成四羟基合铝，

故答案为：Al³⁺+4OH^﹣=2H₂O+AlO₂^﹣；

b．高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子，使得高锰酸钾溶液褪色，故答案为：稀硫酸、KMnO₄溶液；稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色．

点评：  本题是对金属的化学性质的考查，要求学生熟记教材知识，学以致用，综合性较强，难度中等．