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(yīng)為：8CuFeS₂+21O₂

高溫

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂若CuFeS₂中Fe的化合價(jià)為+2，反應(yīng)中被還原的元素是

 

（填元素符號(hào)）．
（2）利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣（含F(xiàn)e₂O₃、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(yàn)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(dāng)?shù)难趸瘎�．（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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

 

．
（4）配平上述反應(yīng)的離子方程式（氧化性物質(zhì)依據(jù)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1mol FeO，可產(chǎn)生氣體的體積是

 

L（標(biāo)準(zhǔn)狀況，假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO）．
（6）Fe₂O₃可以作為染料，也可進(jìn)一步制得凈水劑Fe₂（SO₄）₃，F(xiàn)e₂（SO₄）₃的凈水原理是

 

（用相應(yīng)的方程式表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),氧化還原反應(yīng)方程式的配平,含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用,鐵的氧化物和氫氧化物

專題：元素及其化合物

分析：（1）8CuFeS₂+21O₂

高溫  .

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高，Cu、O元素的化合價(jià)降低；
（2）過量的氫氧化鈉與鋁離子反應(yīng)生成偏鋁酸根離子；
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO，利用酸溶液后，根據(jù)亞鐵離子具有還原性，選氧化劑發(fā)生明顯的現(xiàn)象來解答；
（4）亞鐵離子被高錳酸鉀氧化為鐵離子，然后根據(jù)電子得失和電荷守恒配平；
（5）FeO于稀硝酸反應(yīng)的方程式可知3FeO～NO，然后求解；
（6）Fe₂（SO₄）₃，F(xiàn)e₂（SO₄）₃的凈水原理是得用鐵離子的水解，生成氫氧化鐵膠體．

解答： 解：（1）8CuFeS₂+21O₂

高溫  .

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高，Cu、O元素的化合價(jià)降低，則Cu、O元素被還原，故答案為：Cu、O；
（2）過量的氫氧化鈉與鋁離子反應(yīng)生成偏鋁酸根離子，方程式為Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；            （2分）
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO，利用酸溶液后，根據(jù)亞鐵離子具有還原性，選氧化劑發(fā)生明顯的現(xiàn)象即可證明，因鹽酸能被高錳酸鉀氧化，則選擇試劑為稀硫酸、KMnO₄溶液，證明爐渣中含有FeO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為稀硫酸浸取爐渣所得溶液能使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能使KMnO₄溶液褪色；
（4）亞鐵離子被高錳酸鉀氧化為鐵離子，根據(jù)電子得失和電荷守恒配平為5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，故答案為：5、8、MnO₄^-、5、Mn²⁺、4；
（5）FeO于稀硝酸反應(yīng)的方程式可知
   3FeO～NO，
   3mol  22.4L
   1mol   V
所以

3mol

1mol

=

22.4L

&;V，V=7.47L，故答案為：7.47；
（6）Fe₂（SO₄）₃，F(xiàn)e₂（SO₄）₃的凈水原理是得用鐵離子的水解，生成氫氧化鐵膠體，反應(yīng)原理為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查鐵銅及化合物的性質(zhì)，氧化還原反應(yīng)的配平和分析和計(jì)算，氫氧化鐵的水解，難度中等．