Question

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

（1）冶炼铜的反应为：8CuFeS2＋21O2=8Cu＋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）．若反应中生成了标况下22.4L气体，转移的电子数目为________。

（2）上述冶炼过程产生大量酸性氧化物SO2，为大气污染物之一。下列处理方案中合理的是________（填代号）．

a．高空排放 b．用浓硫酸氧化吸收制硫酸

c．用NaOH溶液吸收制Na2SO3 d．用氨水吸收制氮肥铵盐

（3）过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性，可将I－氧化为I2：S2O＋2I－=2SO＋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.

据以上信息回答下列问题：

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

【答案】 Cu、O 6.25NA cd 2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2， S2O＋2Fe2＋=2SO＋2Fe3＋ Al3＋＋4OH－=AlO＋2H2O 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）8CuFeS2＋21O2=8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2中，若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，Fe元素的化合价升高，Cu、O元素的化合价降低，则Cu、O元素被还原；由方程式铜降16价，氧降21×4价，每生成16molSO2,转移（16+21×4）mol=100mol电子，若反应中生成了标况下22.4L气体，转移的电子数目为100mol/16mol×NA =6.25NA 。（2）a．高空排放，仍然排放在空气中，故a错误；b．SO2不能用浓硫酸氧化，故b错误；c．SO2是酸性氧化物，用NaOH溶液吸收制Na2SO3 ，故c正确；d．SO2是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，用氨水吸收制氮肥铵盐，故d正确；故选cd。（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＋+Al2O3=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，除去Al3＋的离子方程式是 Al3＋＋4OH－=AlO＋2H2O。b．高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子，使得高锰酸钾溶液褪色，所需试剂：稀硫酸、KMnO4溶液．证明炉渣中含有FeO的实验现象为：稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色。