Question

2013年12月12日，中國礦業(yè)報報道中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)綜合利用研究所認定石龍銅礦含銅品位高(含銅3.27%)。已知銅礦物以黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦為主。黃銅礦(CuFeS2)既是制取銅及其化合物的主要原料，又可以制備硫及鐵的化合物。請回答下列問題：

(1)冶煉銅的反應方程式為8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2↑，若CuFeS2中鐵元素為＋2價，則反應中被還原的元素為________(填元素名稱)。

(2)上述冶煉過程中產(chǎn)生大量二氧化硫，下列對其性質(zhì)的描述中正確的是________(填序號)。

A．SO2既是氧化劑，又是還原劑

B．SO2是還原產(chǎn)物

C．SO2是形成酸雨的一種物質(zhì)

D．SO2是氧化產(chǎn)物

(3)SO2的存在對CO2的檢驗會造成干擾，實驗室常用酸性高錳酸鉀溶液除去SO2，請寫出該反應的化學方程式：

_______________________________________________________________。

(4)利用黃銅礦冶煉產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)eO、Fe2O3、SiO2、Al2O3)可制備Fe2O3。方法為先用稀鹽酸浸取爐渣，過濾；將濾液先氧化，再加入過量NaOH溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得Fe2O3。用下列哪些試劑可以驗證爐渣中含有FeO？________________(填序號)。其中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式為____________________。

A．稀鹽酸    B．稀硫酸  C．KSCN溶液

D．KMnO4溶液  E．NaOH溶液  F．碘水

Answer 1

解析　該題以黃銅礦為載體，考查了氧化還原反應的相關(guān)概念、氧化還原反應方程式的書寫以及亞鐵離子的檢驗。(1)要找出反應中被氧化或被還原的元素，突破口是化合價的升降。由于＋2價的鐵部分升高為＋3價，因而鐵元素被氧化，同時硫元素由－2價升高為＋4價，所以硫元素也被氧化。由氧元素的化合價變化情況可知氧氣在反應中作氧化劑，同時銅元素由＋2價降低為0價，所以銅元素被還原。(2)SO2既是O2被還原的產(chǎn)物，又是CuFeS2被氧化的產(chǎn)物，還是形成酸雨的一種大氣污染物。(3)SO2具有還原性，KMnO4具有強氧化性，在酸性條件下，KMnO4被還原為MnSO4，SO2被氧化成硫酸，所以反應的化學方程式為5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4。(4)要驗證爐渣中有FeO，若用常規(guī)方法，很難實現(xiàn)。因為爐渣中存在Fe2O3，酸溶后，溶液中既有Fe2＋，又有Fe3＋，而Fe3＋干擾Fe2＋的檢驗。此時就要考慮FeO的另一個性質(zhì)，即FeO的還原性，用強氧化劑將其氧化，若反應過程中有明顯的現(xiàn)象變化，就能達到目的。根據(jù)題目提供的試劑可選擇稀硫酸和KMnO4溶液。其中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式為5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。

答案　(1)銅元素、氧元素　(2)BCD　(3)5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4　(4)BD　5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O