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）上述冶煉過程產(chǎn)生大量SO₂，下列處理方案中合理的是

 

（填字母）．
a．高空排放b．用于制備硫酸c．用純堿溶液吸收制Na₂SO₃d．用濃硫酸吸收
（2）某冶煉廠利用尾氣SO₂、廢鐵屑、空氣、水合成綠礬（FeSO₄?7H₂O），反應(yīng)中作還原劑的物質(zhì)是

 

（3）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．其流程如下：

①流程中物質(zhì)A可能是

 

（填字母）．
a．雙氧水b．氯水c．鐵粉d．硫化鈉
②流程中濾渣的主要成分是

 

（填化學(xué)式），除去濾液Ⅰ中Al³⁺的離子方程式為

 

．
③選用合適的試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,元素及其化合物

分析：（1）冶煉過程中產(chǎn)生大量SO₂可制備硫酸或利用堿液吸收；
（2）含化合價(jià)升高元素的反應(yīng)物是還原劑；
（3）①加入A的目的是將亞鐵離子氧化生成鐵離子，選取試劑應(yīng)綠色環(huán)保，據(jù)此解答即可；
②二氧化硅不溶于稀鹽酸；氧化鋁是兩性氧化物，能和強(qiáng)酸以及強(qiáng)堿反應(yīng)；
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(lái)解答．

解答： 解：（1）冶煉過程中產(chǎn)生大量SO₂可制備硫酸或利用堿液吸收，與濃硫酸不反應(yīng)，也不能直接排放，故答案為：bc；
（2）利用SO₂尾氣、廢鐵屑、空氣、水合成綠礬（FeSO₄?7H₂O），鐵以及硫元素的化合價(jià)均升高了，所以Fe、SO₂是還原劑，故答案為：SO₂、廢鐵屑；
（3）①a．雙氧水具有強(qiáng)氧化性，能氧化亞鐵離子為鐵離子，正確；
b．氯水具有強(qiáng)氧化性，能氧化亞鐵離子為鐵離子，正確；
c．鐵粉不具有強(qiáng)氧化性，不能氧化亞鐵離子為鐵離子，錯(cuò)誤；
d．硫化鈉不具有強(qiáng)氧化性，不能氧化亞鐵離子為鐵離子，錯(cuò)誤，故選：ab；
②二氧化硅既不溶于水，也不溶于鹽酸，故濾渣是二氧化硅，氧化鋁是兩性氧化物，能和強(qiáng)酸以及強(qiáng)堿反應(yīng)，6H⁺+AI₂O₃=3H₂O+2Al³⁺，除去鋁離子的反應(yīng)是利用過量氫氧化鈉溶液和鋁離子反應(yīng)生成四羥基合鋁，
故答案為：SiO₂；Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-；
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．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)及應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，（3）中易錯(cuò)選鹽酸，題目難度不大．