Question

（11分）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）Cu、O；（2分）

（2）b、c；（2分，各1分）

（3）2Fe3+＋2I—＝2Fe2+＋I2；（1分）S2O82—＋2Fe2+＝2SO42—＋2Fe3+；（1分）

（离子方程式不配平不扣分，顺序颠倒不扣分）

（4）a：2Al3+＋4OH—＝AlO2—＋2H2O［或Al3+＋4OH—＝Al(OH)4—］；（1分）

b：稀硫酸、KMnO4溶液；（2分，各1分）

稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色。（2分）

【解析】

试题分析：（1）反应8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2中铜元素的化合价由+2价降为0价，氧元素的化合价由0价降为—2价，被还原的元素是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；b．可以利用吸收二氧化硫生成硫酸，合理；c．用纯碱溶液吸收二氧化硫可以制Na2SO4，合理；d．用浓硫酸不能吸收二氧化硫，不合理；答案为：b、c；（3）三价铁具有氧化性，能将碘离子氧化，S2O82-能将亚铁离子氧化，原理为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，S2O82-+2Fe2+=2SO42-+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，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，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。

考点：考查氧化还原反应基本概念、离子方程式的书写、离子检验的实验设计。