Question

（14分）青銅礦（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 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）。
(2)  上述冶煉過程產生大量SO₂，下列處理方案中合理的是__________（填代號）。
a.  高空排放                                   b.用于制備硫酸
c.  用純堿溶液吸收制Na₂SO₄         d.用濃硫酸吸收
(3)  過二硫酸鉀（K₂S₂O₈）具有強氧化性，可將I^?氧化為I₂：S₂O₈^2? + 2I^? → 2SO₄^2? + 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：__________、__________。
(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。
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

(1)   Cu、O    2分       (2)   b、c  2分
(3)  ①2Fe³⁺ + 2I^? → I₂ + 2Fe²⁺  2分       ②2Fe²⁺ + S₂O₈^2? → 2Fe³⁺ + 2SO₄^2? 2分
(4) a.     Al³⁺ + 4OH^? → AlO₂^? + 2H₂O   2分
b.   稀硫酸、KMnO₄溶液        2分
用稀硫酸浸取爐渣，所得溶液與酸性KMnO₄溶液反應，若溶液褪色則證明存在 2分

（1）根據方程式可知，氧氣是氧化劑，得到電子，因此被還原的元素是氧元素。CuFeS₂中銅元素的化合價是＋2價，而生成物中有單質銅生成，所以被還原的元素還有銅。
（2）SO₂是一種酸性氧化物，能用于制備硫酸，b正確。SO₂還是一種大氣污染物，不能隨意丟棄，a不正確，c正確。濃硫酸不能稀釋SO₂，d不正確，答案選bc。
（3）鐵離子能把碘離子氧化生成單質碘，而在一定條件下，而S₂O₈^2?又能把亞鐵離子氧化生成鐵離子，方程式為2Fe³⁺ + 2I^? → I₂ + 2Fe²⁺、2Fe²⁺ + S₂O₈^2? → 2Fe³⁺ + 2SO₄^2?。
（4）①由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能溶于氫氧化鈉中，所以方程式為Al³⁺ + 4OH^?＝ AlO₂^? + 2H₂O。
②因為氧化亞鐵具有還原性，而酸性高錳酸鉀溶液又具有氧化性，亞鐵離子能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，據此可以檢驗，所以選擇的試劑是稀硫酸、KMnO₄溶液。實驗現象是用稀硫酸浸取爐渣，所得溶液與酸性KMnO₄溶液反應，若溶液褪色則證明存在。