Question

20．黃銅礦（CuFeS₂）是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可以制備硫及鐵的化合物．
（1）冶煉銅的反應為8CuFeS₂+21O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂
若CuFeS₂中Fe的化合價為+2，反應中被還原的元素是Cu、O（填元素符號）．
（2）上述冶煉過程中產(chǎn)生大量SO₂．下列處理方案合理的是bc（填代號）．
a．高空排放                   b．用于制備硫酸
c．用純堿溶液吸收制Na₂SO₃         d．用濃硫酸吸收
（3）利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣（含F(xiàn)e₂O₃、FeO、Al₂O₃及不溶于強酸的SiO₂）可制備Fe₂O₃．
①用稀鹽酸浸取爐渣，過濾．
②濾液先氧化，再加入過量NaOH溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得．據(jù)以上信息回答下列問題：
a．除去Al³⁺的離子方程式是Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
b．步驟②中濾液氧化的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．
c．選用提供的試劑，設計實驗驗證爐渣中含有FeO．
提供的試劑：稀鹽酸  稀硫酸  KSCN溶液  KMnO₄溶液  NaOH溶液  碘水所選試劑為稀硫酸、KMnO₄溶液．證明爐渣中含有FeO的實驗現(xiàn)象為稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色．

Answer 1

分析 （1）8CuFeS₂+21O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，Cu元素的化合價由+2價降低為0，O元素的化合價由0降低為-2價；
（2）產(chǎn)生大量SO₂利用堿液吸收，或用于硫酸的制備；
（3）利用爐渣（含F(xiàn)e₂O₃、FeO、Al₂O₃及不溶于強酸的SiO₂）制備Fe₂O₃，加鹽酸后，二氧化硅不溶，濾液中含亞鐵離子、鐵離子、鋁離子，氧化時將亞鐵離子氧化為鐵離子，再加過量NaOH，得到沉淀為氫氧化鐵，加熱氫氧化鐵分解生成氧化鐵，以此來解答．

解答 解：（1）8CuFeS₂+21O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，Cu元素的化合價由+2價降低為0，O元素的化合價由0降低為-2價，則反應中被還原的元素是Cu、O，
故答案為：Cu、O；
（2）產(chǎn)生大量SO₂利用堿液吸收，或用于硫酸的制備，而高空排放不能減少環(huán)境污染，濃硫酸不能吸收二氧化硫，故答案為：bc；
（3）利用爐渣（含F(xiàn)e₂O₃、FeO、Al₂O₃及不溶于強酸的SiO₂）制備Fe₂O₃，加鹽酸后，二氧化硅不溶，濾液中含亞鐵離子、鐵離子、鋁離子，氧化時將亞鐵離子氧化為鐵離子，再加過量NaOH，得到沉淀為氫氧化鐵，加熱氫氧化鐵分解生成氧化鐵，
a．除去Al³⁺的離子方程式是Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
b．步驟②中濾液氧化的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
c．因亞鐵離子具有還原性，則加酸溶解后與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應可檢驗，所以實驗驗證爐渣中含有FeO選用的試劑為稀硫酸、KMnO₄溶液；證明爐渣中含有FeO的實驗現(xiàn)象為稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色，
故答案為：稀硫酸、KMnO₄溶液；稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色．

點評 本題考查物質的制備，為高頻考點，把握物質的性質、發(fā)生的反應及氧化還原反應的應用為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．