Question

黄铜矿（CuFeS₂）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫和铁的化合物。

（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Na₂SO₃

d．用浓硫酸吸收

（3）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。

根据以上信息回答下列问题：

a．除去Al^3＋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）Cu、O

（2）b、c

（3）a.Al3＋＋4OH－=AlO2-＋2H2O

b．稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色

【解析】（1）分析方程式中各元素化合价可知，氧元素、铜元素在反应中被还原。（2）二氧化硫污染环境，不能排入空气中，浓硫酸不能吸收二氧化硫，也不能消耗二氧化硫，可以“变废为宝”制硫酸，也可以用纯碱吸收制亚硫酸钠。（3）Al3＋与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，而Fe3＋与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，过滤，将Al3＋除去。反应的离子方程式为：Al3＋＋4OH－=AlO2-＋2H2O。若要证明炉渣中含有FeO需要首先将其溶解，生成可溶性的亚铁盐，结合试剂分析可知，将该溶液加入到高锰酸钾溶液中，亚铁离子具有强还原性，因此，可以使高锰酸钾溶液褪色。选用的试剂是稀硫酸和高锰酸钾溶液。