Question

黃銅礦（CuFeS₂）是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可制備硫和鐵的化合物。
（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Na₂SO₃
d．用濃硫酸吸收
（3）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。
根據以上信息回答下列問題：
a．除去Al^3＋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）b、c
（3）a.Al^3＋＋4OH^－=AlO₂^-＋2H₂O
b．稀硫酸、KMnO₄溶液　稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色

（1）分析方程式中各元素化合價可知，氧元素、銅元素在反應中被還原。（2）二氧化硫污染環境，不能排入空氣中，濃硫酸不能吸收二氧化硫，也不能消耗二氧化硫，可以“變廢為寶”制硫酸，也可以用純堿吸收制亞硫酸鈉。（3）Al^3＋與過量的氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉溶液，而Fe^3＋與氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鐵沉淀，過濾，將Al^3＋除去。反應的離子方程式為：Al^3＋＋4OH^－=AlO₂^-＋2H₂O。若要證明爐渣中含有FeO需要首先將其溶解，生成可溶性的亞鐵鹽，結合試劑分析可知，將該溶液加入到高錳酸鉀溶液中，亞鐵離子具有強還原性，因此，可以使高錳酸鉀溶液褪色。選用的試劑是稀硫酸和高錳酸鉀溶液。