问题 填空题

(14分)青铜矿(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 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,下列处理方案中合理的是__________(填代号)。

a.  高空排放                                   b.用于制备硫酸

c.  用纯碱溶液吸收制Na2SO4         d.用浓硫酸吸收

(3)  过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I氧化为I2:S2O82 + 2I → 2SO42 + 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:__________、__________。

(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.   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__________,证明炉渣中含有FeO的实验现象为____________________。

答案

(1)   Cu、O    2分       (2)   b、c  2分

(3)  ①2Fe3+ + 2I → I2 + 2Fe2+  2分       ②2Fe2+ + S2O82− → 2Fe3+ + 2SO42− 2分

(4) a.     Al3+ + 4OH → AlO2 + 2H2O   2分

b.   稀硫酸、KMnO4溶液        2分

用稀硫酸浸取炉渣,所得溶液与酸性KMnO4溶液反应,若溶液褪色则证明存在 2分

(1)根据方程式可知,氧气是氧化剂,得到电子,因此被还原的元素是氧元素。CuFeS2中铜元素的化合价是+2价,而生成物中有单质铜生成,所以被还原的元素还有铜。

(2)SO2是一种酸性氧化物,能用于制备硫酸,b正确。SO2还是一种大气污染物,不能随意丢弃,a不正确,c正确。浓硫酸不能稀释SO2,d不正确,答案选bc。

(3)铁离子能把碘离子氧化生成单质碘,而在一定条件下,而S2O82−又能把亚铁离子氧化生成铁离子,方程式为2Fe3+ + 2I → I2 + 2Fe2+、2Fe2+ + S2O82− → 2Fe3+ + 2SO42−

(4)①由于氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于氢氧化钠中,所以方程式为Al3+ + 4OH= AlO2 + 2H2O。

②因为氧化亚铁具有还原性,而酸性高锰酸钾溶液又具有氧化性,亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色,据此可以检验,所以选择的试剂是稀硫酸、KMnO4溶液。实验现象是用稀硫酸浸取炉渣,所得溶液与酸性KMnO4溶液反应,若溶液褪色则证明存在。

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