Question

（14分）青銅礦（CuFeS₂）是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可以制備硫及鐵的化合物。

(1)    冶煉銅的反應(yīng)為

8CuFeS₂ + 21O₂ 8Cu + 4FeO + 2Fe₂O₃ + 16SO₂

若CuFeS₂中Fe的化合價(jià)為+2，反應(yīng)中被還原的元素是_________（填元素符號(hào)）。

(2)    上述冶煉過(guò)程產(chǎn)生大量SO₂，下列處理方案中合理的是__________（填代號(hào)）。

a.   高空排放                                               b.用于制備硫酸

c.    用純堿溶液吸收制Na₂SO₄             d.用濃硫酸吸收

(3)    過(guò)二硫酸鉀（K₂S₂O₈）具有強(qiáng)氧化性，可將I⁻ 氧化為I₂：S₂O₈²⁻ + 2I⁻ → 2SO₄²⁻ + I₂；通過(guò)改變反應(yīng)途徑，F(xiàn)e³⁺、Fe²⁺均可催化上述反應(yīng)，試用離子方程式表示Fe³⁺對(duì)上述反應(yīng)催化的過(guò)程：__________、__________。

(4)    利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣（含F(xiàn)e₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）可制備Fe₂O₃，方法為：

①用稀鹽酸浸取爐渣，過(guò)濾；②濾液先氧化，再加入過(guò)量NaOH溶液，過(guò)濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得Fe₂O₃。

a.      除去Al³⁺ 的離子方程式是____________________________；

b.      選用提供的試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO。

提供的試劑：稀鹽酸  稀硫酸  KSCN溶液  KMnO₄溶液  NaOH溶液  碘水

所選試劑為_(kāi)_________，證明爐渣中含有FeO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)___________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)    Cu、O    2分       (2)     b、c  2分

(3)    ①2Fe³⁺ + 2I⁻ → I₂ + 2Fe²⁺        2分           ②2Fe²⁺ + S₂O₈²⁻ → 2Fe³⁺ + 2SO₄²⁻  2分

(4)   a.      Al³⁺ + 4OH⁻ → AlO₂⁻ + 2H₂O    2分

b.      稀硫酸、KMnO₄溶液         2分

用稀硫酸浸取爐渣，所得溶液與酸性KMnO₄溶液反應(yīng)，若溶液褪色則證明存在  2分

【解析】（1）根據(jù)方程式可知，氧氣是氧化劑，得到電子，因此被還原的元素是氧元素。CuFeS₂中銅元素的化合價(jià)是＋2價(jià)，而生成物中有單質(zhì)銅生成，所以被還原的元素還有銅。

（2）SO₂是一種酸性氧化物，能用于制備硫酸，b正確。SO₂還是一種大氣污染物，不能隨意丟棄，a不正確，c正確。濃硫酸不能稀釋SO₂，d不正確，答案選bc。

（3）鐵離子能把碘離子氧化生成單質(zhì)碘，而在一定條件下，而S₂O₈²⁻ 又能把亞鐵離子氧化生成鐵離子，方程式為2Fe³⁺ + 2I⁻ → I₂ + 2Fe²⁺、2Fe²⁺ + S₂O₈²⁻ → 2Fe³⁺ + 2SO₄²⁻。

（4）①由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能溶于氫氧化鈉中，所以方程式為Al³⁺ + 4OH⁻ ＝ AlO₂⁻ + 2H₂O。

②因?yàn)檠趸瘉嗚F具有還原性，而酸性高錳酸鉀溶液又具有氧化性，亞鐵離子能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，據(jù)此可以檢驗(yàn)，所以選擇的試劑是稀硫酸、KMnO₄溶液。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是用稀硫酸浸取爐渣，所得溶液與酸性KMnO₄溶液反應(yīng)，若溶液褪色則證明存在。