Question

2．黃銅礦（CuFeS₂）是制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）冶煉銅的反應為8CuFeS₂+21O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂
若CuFeS₂中Fe的化合價為+2，反應中被還原的元素是Cu、O（填元素符號）．
（2）上述冶煉過程中產生大量SO₂．下列處理方案不合理的是b、c（填代號）．
a．高空排放                           b．用于制備硫酸
c．用純堿溶液吸收制Na₂SO₃              d．用氨水吸收后，再經氧化制備硫酸銨
（3）過二硫酸鉀（K₂S₂O₈）具有強氧化性，可將I^-氧化為I₂：S₂O₈^2-+2I^-=2SO₄^2-+I₂
通過改變反應途徑，Fe³⁺、Fe²⁺均可催化上述反應．試用離子方程式表示Fe³⁺對上述反應的催化過程．2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；、S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺．
（4）利用黃銅礦冶煉銅產生的爐渣（Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）可制備Fe₂O₃．方法為
①用稀鹽酸浸取爐渣，過濾．
②濾液先氧化，再加入過量NaOH溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得．
據以上信息回答下列問題：
a．除去Al³⁺的離子方程式是Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-．
b．選用提供的試劑，設計實驗驗證爐渣中含有FeO．
提供的試劑：稀鹽酸  稀硫酸  KSCN溶液  KMnO₄溶液  NaOH溶液  碘水所選試劑為稀硫酸、KMnO₄溶液．證明爐渣中含有的實驗現象為稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色．

Answer 1

分析 （1）反應中化合價降低的元素被還原；
（2）冶煉過程產生大量SO₂，處理方案中合理的分析是二氧化硫是污染性氣體，不能排放到空氣中，可以吸收利用；
（3）三價鐵具有氧化性，能將碘離子氧化；
（4）a、氧化鋁是兩性氧化物，能和強酸以及強堿反應；
b、亞鐵離子能被高錳酸鉀溶液氧化，使的高錳酸鉀溶液褪色．

解答 解：（1）化合價降低的元素Cu、O，在反應中被還原，故答案為：Cu、O；
（2）冶煉過程產生大量SO₂．分析下列處理方案：
a．二氧化硫是污染性氣體，高空排放會污染空氣，處理不合理，故a錯誤；                  
b．可以利用吸收二氧化硫生成硫酸，用于制備硫酸，故b合理；
c．用純堿溶液吸收二氧化硫可以制Na₂SO₄，故c合理；
d．用濃硫酸不能吸收二氧化硫，故d不合理；
故答案為：b、c；
（3）三價鐵具有氧化性，能將碘離子氧化，S₂O₈^2-能將亞鐵離子氧化，原理為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺，
故答案為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺；
（4）a．氧化鋁是兩性氧化物，能和強酸以及強堿反應，6H⁺+AI₂O₃=3H₂O+2Al³⁺，除去鋁離子的反應是利用過量氫氧化鈉溶液和鋁離子反應生成四羥基合鋁，
故答案為：Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-；
b．高錳酸鉀溶液能氧化亞鐵離子，使得高錳酸鉀溶液褪色，故答案為：稀硫酸、KMnO₄溶液；稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色．

點評 本題是對金屬的化學性質的考查，要求學生熟記教材知識，學以致用，綜合性較強，難度中等．