Question

16．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8CuFeS₂+21O₂$\frac{\underline{\;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Cu、O（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bc（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）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃及不溶于强酸的SiO₂）可制备Fe₂O₃．
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．
据以上信息回答下列问题：
a．除去Al³⁺的离子方程式是Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-．
b．步骤②中滤液氧化的目的是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺．
c．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．

Answer 1

分析 （1）8CuFeS₂+21O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，Fe元素的化合价升高，Cu、O元素的化合价降低；
（2）冶炼过程中产生大量SO₂可制备硫酸或利用碱液吸收；
（3）a、氧化铝是两性氧化物，能和强酸以及强碱反应，利用氢氧化钠使其变为偏铝酸根即可；
b、步骤②中滤液氧化将亚铁离子氧化成铁离子，生成氢氧化铁、干燥、煅烧得氧化铁；
c、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）8CuFeS₂+21O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，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，
故答案为：Cu、O；
（2）冶炼过程中产生大量SO₂可制备硫酸或利用碱液吸收，与浓硫酸不反应，也不能直接排放，
故答案为：bc；
（3）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偏铝酸根，
故答案为：Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-；
b．步骤②中滤液氧化将亚铁离子氧化成铁离子，生成氢氧化铁、干燥、煅烧得氧化铁，
故答案为：将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
c．酸性高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子，使得高锰酸钾溶液褪色，用硫酸酸化高锰酸钾，
故答案为：稀硫酸、KMnO₄溶液；稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色．

点评 本题是对金属的化学性质的考查，要求学生熟记教材知识，学以致用，综合性较强，难度中等．