[题目]工业上可用黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜.同时还可得到多种物质.工业冶炼铜的化学方程式是:8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2(1)CuFeS2中Fe的化合价为+2.反应中被还原的元素是氧元素和 .(2)用少量黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(主要含Fe2O3.FeO.SiO2.Al2O3)模拟制铁红(Fe2O3).进行如下实验.①� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】工业上可用黄铜矿（CuFeS2）冶炼铜，同时还可得到多种物质。工业冶炼铜的化学方程式是：8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2

（1）CuFeS2中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是氧元素和____________。

（2）用少量黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（主要含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）模拟制铁红（Fe2O3），进行如下实验。

①滤液中的阳离子有Fe3+、Fe2+、H+、_____________。

②为确认滤液中含Fe2+，下列实验方案和预期现象正确的是____（填序号）。

实验方案

预期现象

加NaOH溶液

产生白色沉淀，变灰绿再变红褐

先加KSCN溶液，再加氯水

先无明显现象，后变红

加酸性KMnO4溶液

紫色褪去

先加氯水，再加KSCN溶液

溶液先变黄，再变红

③滤液在酸性条件下，与H2O2反应的离子方程式是_________________________。

（3）m克铝热剂（氧化铁与铝）恰好完全反应，则该反应中氧化产物与还原产物的质量比是________________________。

【答案】铜元素 Al3+ c H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O 51︰56（102︰112）

【解析】

由化学工艺流程可知，向冶炼铜产生的炉渣中加入稀硫酸，炉渣中Fe2O3、FeO和Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝，酸性氧化物SiO2不溶解；过滤，向滤液中加入足量双氧水，酸性条件下双氧水能氧化亚铁离子生成铁离子，再加入过量的氢氧化钠溶液，硫酸铁和硫酸铝与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，过滤，加热固体，氢氧化铁受热分解生成氧化铁。

（1）若CuFeS2中的Fe元素的化合价为+2价，则铜的元素化合价为+2价，硫元素的化合价为-1价，氧气中氧元素的化合价为0价，由方程式可知，产物中铜元素的化合价为0价，氧化亚铁中铁的化合价为+2价，氧元素为-2价，三氧化二铁中铁的元素化合价为+3价，氧元素为-2价，二氧化硫中硫元素的化合价为+4价，氧元素为-2价，根据氧化还原反应规律，化合价降低的发生还原反应，反应中被还原的元素是Cu元素和O元素，故答案为：铜元素；

（2）①炉渣中含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3和稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝，所以滤液中含有的阳离子有：Fe3+、Fe2+、H+、Al3+，故答案为：Al3+；

②a、由于溶液中含有Fe3+、Fe2+、H+、Al3+，所以a中加入氢氧化钠溶液后生成氢氧化铁红褐色沉淀会掩盖氢氧化亚铁沉淀，故错误；

b、溶液中含有铁离子，因此加KSCN溶液显红色，无法据此检验铁离子，故错误；

c、亚铁离子具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故正确；

d、溶液中含有铁离子，原溶液显黄色，无法据此检验亚铁离子，故错误；

正确的为c，故答案为：c；

③双氧水具有氧化性，亚铁离子具有还原性，酸性条件下双氧水能氧化亚铁离子生成铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（3）氧化铁与铝高温发生铝热反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，由化学方程式可知反应完全生成的氧化铝和铁的物质的量比为1:2，则氧化产物与还原产物的质量之比为:102：2×56=51︰56，故答案为：51︰56（102︰112）。

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