Question

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：

若CuFeS₂中Fe的化合价为＋2，反应中被氧化的元素是           （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

【答案】

（1）S  Fe   (1分)   （2）BC   （2分）

（3）2Fe³⁺＋2I^-＝2Fe²⁺＋I₂；S₂O₈^2-＋2Fe²⁺＝2SO₄^2-＋2Fe³⁺（离子方程式不配平不扣分）（各1分）

（4）a．Al³⁺＋4OH^-＝AlO₂^-＋2H₂O［或Al³⁺＋4OH^-＝Al(OH)₄^-］ （2分）

b．稀硫酸、KMnO₄溶液   （2分）   稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色（1分）

【解析】（1）根据方程式可知，反应中S元素的化合价从－2价升高到＋4价，所以被氧化；铁元素的化合价从＋2价升高到＋3价，所以被氧化的元素和Fe。

（2）SO₂是大气污染物，不能随意排放，A不正确；SO₂不溶于浓硫酸中，D不正确，所以正确的答案选BC。

（3）铁离子具有氧化性，能把碘离子氧化生成碘单质；而S₂O₈^2-能氧化亚铁离子，所以方程式为2Fe³⁺＋2I^-＝2Fe²⁺＋I₂；S₂O₈^2-＋2Fe²⁺＝2SO₄^2-＋2Fe³⁺。

（4）在过量氢氧化钠溶液中铝离子生成偏铝酸钠，方程式为Al³⁺＋4OH^-＝AlO₂^-＋2H₂O；要检验氧化亚铁的存在，可以利用亚铁离子的还原性，进行鉴别。即选择的试剂是没有氧化性的稀硫酸和具有氧化性的高锰酸钾溶液。现象是稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色。