Question

（1）反应：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）实验室保存FeCl₂溶液时，需要加入Fe粉和盐酸，请用离子方程式表示加入盐酸的原因：

 

．
（3）炼铜产生的炉渣（主要成分含Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）可制备Fe₂O₃．方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤．
②将①中所得滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得产品．
据以上信息回答下列问题：
a．步骤①、②中涉及Al元素的离子方程式是

 

、

 

．
b．选用提供的试剂，设计实验验证固体炉渣中含有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

 

．
鉴定过程涉及的氧化还原的离子方程式为：

 

．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计,氧化还原反应,二价Fe离子和三价Fe离子的检验,化学试剂的存放

专题：实验设计题,氧化还原反应专题

分析：（1）反应8CuFeS₂+21O₂

高温  .

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，Cu、O元素化合价降低，被还原，Fe、S元素化合价升高，被氧化；
（2）Fe²⁺+易被氧化生成Fe³⁺，而Fe³⁺可与Fe反应生成Fe²⁺，且Fe²⁺易水解生成Fe（OH）₂；
（3）用稀盐酸浸取炉渣，Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃可与盐酸反应生成氯化物，将①中所得滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，发生Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，过量得到氢氧化铁沉淀，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得产品Fe₂O₃．

解答： 解：（1）反应8CuFeS₂+21O₂

高温  .

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，Cu、O元素化合价降低，被还原，故答案为：Cu、O；
（2）Fe²⁺易水解生成Fe（OH）₂，发生Fe²⁺+2H₂OFe（OH）₂+2H⁺，加入HCl可以抑制Fe²⁺的水解，
故答案为：Fe²⁺+2H₂OFe（OH）₂+2H⁺，HCl可以抑制Fe²⁺的水解；
（3）用稀盐酸浸取炉渣，Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃可与盐酸反应生成氯化物，其中铝涉及的反应为Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，将①中所得滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，发生Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，过量得到氢氧化铁沉淀，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得产品Fe₂O₃，
验证含有FeO，可加入硫酸和高锰酸钾，如生成Fe²⁺，则被酸性高锰酸钾氧化，溶液褪色，涉及的离子方程式为8H⁺+MnO₄^-+5Fe²⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；稀硫酸、KMnO₄溶液；8H⁺+MnO₄^-+5Fe²⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

点评：本题物质的制备，涉及氧化还原反应，盐类的水解、物质的检验等知识，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，难度中等．