Question

【題目】黃銅礦(CuFeS2)是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可制備硫及鐵的化合物．

（1）冶煉銅的反應為：8CuFeS2＋21O2=8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2。若CuFeS2中Fe的化合價為＋2，反應中被還原的元素是________（填元素符號）．若反應中生成了標況下22.4L氣體，轉移的電子數目為________。

（2）上述冶煉過程產生大量酸性氧化物SO2，為大氣污染物之一。下列處理方案中合理的是________（填代號）．

a．高空排放 b．用濃硫酸氧化吸收制硫酸

c．用NaOH溶液吸收制Na2SO3 d．用氨水吸收制氮肥銨鹽

（3）過二硫酸鉀(K2S2O8)具有強氧化性，可將I－氧化為I2：S2O＋2I－=2SO＋I2。通過改變反應途徑，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反應．試用離子方程式表示Fe3＋對上述反應催化的過程．________、________（不必配平）。

（4）利用黃銅礦冶煉銅產生的爐渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制備Fe2O3，方法為：

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Fe2O3.

據以上信息回答下列問題：

a．除去Al3＋的離子方程式是________．

b．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________．證明爐渣中含有FeO的實驗現象為____________________________________。

Answer 1

【答案】 Cu、O 6.25NA cd 2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2， S2O＋2Fe2＋=2SO＋2Fe3＋ Al3＋＋4OH－=AlO＋2H2O 稀硫酸 KMnO4溶液 稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO4溶液褪色

【解析】（1）8CuFeS2＋21O2=8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2中，若CuFeS2中Fe的化合價為＋2，Fe元素的化合價升高，Cu、O元素的化合價降低，則Cu、O元素被還原；由方程式銅降16價，氧降21×4價，每生成16molSO2,轉移（16+21×4）mol=100mol電子，若反應中生成了標況下22.4L氣體，轉移的電子數目為100mol/16mol×NA =6.25NA 。（2）a．高空排放，仍然排放在空氣中，故a錯誤；b．SO2不能用濃硫酸氧化，故b錯誤；c．SO2是酸性氧化物，用NaOH溶液吸收制Na2SO3 ，故c正確；d．SO2是酸性氧化物，與堿反應生成鹽和水，用氨水吸收制氮肥銨鹽，故d正確；故選cd。（3）三價鐵具有氧化性，能將碘離子氧化，S2O82－能將亞鐵離子氧化，原理為：2Fe3＋+2I－=2Fe2＋+I2，S2O82－+2Fe2＋=2SO42－+2Fe3＋；

（4）a．氧化鋁是兩性氧化物，能和強酸以及強堿反應，6H＋+Al2O3=3H2O+2Al3＋，除去鋁離子的反應是利用過量氫氧化鈉溶液和鋁離子反應生成四羥基合鋁，除去Al3＋的離子方程式是 Al3＋＋4OH－=AlO＋2H2O。b．高錳酸鉀溶液能氧化亞鐵離子，使得高錳酸鉀溶液褪色，所需試劑：稀硫酸、KMnO4溶液．證明爐渣中含有FeO的實驗現象為：稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO4溶液褪色。