Question

工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS₂）除冶炼铜外，还可以制备硫及铁的化合物．
（1）冶炼铜的反应为：8CuFeS₂+21O₂

高温  .

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）．
（2）上述冶炼过程产生大量SO₂，可选用下列试剂中的

 

吸收．
a．浓H₂SO₄ b．稀HNO₃ c．NaOH溶液 d．氨水
（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．

 

、

 

（可不必配平）
（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．用稀H₂SO₄浸泡炉渣，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在

 

（填离子符号），检验溶液中还存在Fe²⁺的方法是

 

．

Answer 1

考点：物质分离、提纯的实验方案设计,氧化还原反应

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：（1）反应中化合价降低的元素被还原；
（2）冶炼过程产生大量SO₂，处理方案中合理的分析是二氧化硫是污染性气体，不能排放到空气中，可以吸收利用；
（3）三价铁具有氧化性，能将碘离子氧化；
（4）a、氧化铝是两性氧化物，与强酸反应后转化为铝离子，再与强碱反应，实现与铁离子的分离；
b、铁离子与KSCN结合生成络离子，溶液为血红色；亚铁离子能被高锰酸钾溶液氧化，使的高锰酸钾溶液褪色．

解答： 解：（1）化合价降低的元素是Cu、O，在反应中被还原，故答案为：Cu、O；
（2）冶炼过程产生大量SO₂，与酸不反应，应选择碱液来吸收，cd均符合，故答案为：cd；
（3）三价铁具有氧化性，能将碘离子氧化，S₂O₈^2-能将亚铁离子氧化，原理为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺，
故答案为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺；
（4）a．氧化铝是两性氧化物，与强酸反应后转化为铝离子，再与强碱反应，实现与铁离子的分离，6H⁺+Al₂O₃=3H₂O+2Al³⁺，除去铝离子的离子反应为Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-，
故答案为：Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-；
b．取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在Fe³⁺，高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子，使得高锰酸钾溶液褪色，则检验亚铁离子的方法为取适量溶液，滴加少量KMnO₄溶液，若KMnO₄紫色退色，证明原溶液中含有Fe²⁺，
故答案为：Fe³⁺；取适量溶液，滴加少量KMnO₄溶液，若KMnO₄紫色退色，证明原溶液中含有Fe²⁺．

点评：本题考查物质的分离、提纯实验设计及物质制备，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握氧化还原反应原理及离子检验，题目难度不大．