Question

黃銅礦（CuFeS₂）是制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＋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）上述冶煉過程中產生大量SO₂。下列處理方案合理的是          （填代號）。
a．高空排放                            b．用于制備硫酸
c．用純堿溶液吸收制Na₂SO₃             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，Fe^3＋可催化上述反應。試用離子方程式表示Fe^3＋對上述反應的催化過程。                                                              、
                                                                      。
（不必配平，每空1分）。
（4）利用黃銅礦冶煉銅產生的爐渣（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。
據以上信息回答以下問題：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              。證明爐渣中含有的實驗現象為                    
                           。

Answer 1

（1）Cu、O；  （2）b、c ； （3）2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺；（4）稀硫酸、KMnO₄溶液；稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色。

解析試題分析：（1）反應8CuFeS₂+21O₂8Cu+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）高空排放污染空氣，濃硫酸吸水不吸收SO₂,故b、c正確;（3）根據題意過二硫酸鉀（K₂S₂O₈）、三價鐵離子均具有強氧化性，碘離子具有還原性，通過改變反應途徑，Fe²⁺均可催化反應S₂O₈^2-+2I^-=2SO₄^2-+I₂；實質是2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺；（4）高錳酸鉀溶液能氧化亞鐵離子，使得高錳酸鉀溶液褪色。
考點：銅金屬及其重要化合物的主要性質；離子方程式的書寫；氧化還原反應。