Question

黄铜矿（CuFeS₂）是制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）上述冶炼过程中产生大量SO₂。下列处理方案合理的是          （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）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，Fe^3＋可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe^3＋对上述反应的催化过程。                                                              、
                                                                      。
（不必配平，每空1分）。
（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（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。
据以上信息回答以下问题：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              。证明炉渣中含有的实验现象为                    
                           。

Answer 1

（1）Cu、O；  （2）b、c ； （3）2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺；（4）稀硫酸、KMnO₄溶液；稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色。

试题分析：（1）反应8CuFeS₂+21O₂8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，化合价降低元素Cu、O在反应中被还原，化合价升高元素Fe、S所在的生成物Fe₂O₃、SO₂是氧化产物 ；（2）高空排放污染空气，浓硫酸吸水不吸收SO₂,故b、c正确;（3）根据题意过二硫酸钾（K₂S₂O₈）、三价铁离子均具有强氧化性，碘离子具有还原性，通过改变反应途径，Fe²⁺均可催化反应S₂O₈^2-+2I^-=2SO₄^2-+I₂；实质是2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺；（4）高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子，使得高锰酸钾溶液褪色。