Question

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+21O₂8Cu+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）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。
除去Al³⁺的離子方程式是                            。
（3）為驗證爐渣中含有FeO，先將爐渣用稀酸溶解，再在酸性條件下加入適當的氧化劑。（提供的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、酸性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                                。
（4）配平上述反應的離子方程式（氧化性物質依據你的選擇填入[   ]）
    Fe²⁺+    H⁺+    [         ] →      Fe³⁺+     [      ]+    H₂O
（5）如果證明爐渣中是否含有FeO，將爐渣溶于稀硝酸，每含有1molFeO，可產生氣體的體積是    L（標準狀況，假設硝酸的還原產物只有NO）。
（6）Fe₂O₃可以作為染料，也可進一步制得凈水劑Fe₂(SO₄)₃, Fe₂(SO₄)₃的凈水原理是                （用相應的方程式表示）。

Answer 1

（1）Cu、O
（2）Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-
（3）稀硫酸、KMnO₄溶液；稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色。
（4）5Fe²⁺+MnO₄^—+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O。
（5）7.47 L
（6）Fe³⁺+3H₂O  Fe(OH)₃（膠體）+3H⁺

試題分析：（1）反應8CuFeS₂+21O₂ 8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，化合價降低元素Cu、O在反應中被還原，化合價升高元素Fe、S所在的生成物Fe₂O₃、SO₂是氧化產物。
（2）Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-
（3）高錳酸鉀溶液能氧化亞鐵離子，使得高錳酸鉀溶液褪色，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。
（4）5Fe²⁺+MnO₄^—+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O。
（5）反應的化學方程式：3 FeO + 10 HNO₃ =" 3" Fe(NO₃)₃  + NO↑ + 5 H₂O，故每含有1molFeO，可產生氣體的體積是1/3×22.4L="7.47" L。
（6）Fe₂(SO₄)₃在水中溶解生成氫氧化鐵膠體，吸附雜質，故化學方程式為: Fe³⁺+3H₂O  Fe(OH)₃（膠體）+3H⁺。