Question

（1）反應：8CuFeS₂+21O₂

高溫  .

8Cu+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）實驗室保存FeCl₂溶液時，需要加入Fe粉和鹽酸，請用離子方程式表示加入鹽酸的原因：

 

．
（3）煉銅產(chǎn)生的爐渣（主要成分含F(xiàn)e₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）可制備Fe₂O₃．方法為：
①用稀鹽酸浸取爐渣，過濾．
②將①中所得濾液先氧化，再加入過量NaOH溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得產(chǎn)品．
據(jù)以上信息回答下列問題：
a．步驟①、②中涉及Al元素的離子方程式是

 

、

 

．
b．選用提供的試劑，設計實驗驗證固體爐渣中含有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

 

．
鑒定過程涉及的氧化還原的離子方程式為：

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計,氧化還原反應,二價Fe離子和三價Fe離子的檢驗,化學試劑的存放

專題：實驗設計題,氧化還原反應專題

分析：（1）反應8CuFeS₂+21O₂

高溫  .

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，Cu、O元素化合價降低，被還原，F(xiàn)e、S元素化合價升高，被氧化；
（2）Fe²⁺+易被氧化生成Fe³⁺，而Fe³⁺可與Fe反應生成Fe²⁺，且Fe²⁺易水解生成Fe（OH）₂；
（3）用稀鹽酸浸取爐渣，F(xiàn)e₂O₃、FeO、Al₂O₃可與鹽酸反應生成氯化物，將①中所得濾液先氧化，再加入過量NaOH溶液，發(fā)生Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，過量得到氫氧化鐵沉淀，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得產(chǎn)品Fe₂O₃．

解答： 解：（1）反應8CuFeS₂+21O₂

高溫  .

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，Cu、O元素化合價降低，被還原，故答案為：Cu、O；
（2）Fe²⁺易水解生成Fe（OH）₂，發(fā)生Fe²⁺+2H₂OFe（OH）₂+2H⁺，加入HCl可以抑制Fe²⁺的水解，
故答案為：Fe²⁺+2H₂OFe（OH）₂+2H⁺，HCl可以抑制Fe²⁺的水解；
（3）用稀鹽酸浸取爐渣，F(xiàn)e₂O₃、FeO、Al₂O₃可與鹽酸反應生成氯化物，其中鋁涉及的反應為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，將①中所得濾液先氧化，再加入過量NaOH溶液，發(fā)生Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，過量得到氫氧化鐵沉淀，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得產(chǎn)品Fe₂O₃，
驗證含有FeO，可加入硫酸和高錳酸鉀，如生成Fe²⁺，則被酸性高錳酸鉀氧化，溶液褪色，涉及的離子方程式為8H⁺+MnO₄^-+5Fe²⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；稀硫酸、KMnO₄溶液；8H⁺+MnO₄^-+5Fe²⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

點評：本題物質(zhì)的制備，涉及氧化還原反應，鹽類的水解、物質(zhì)的檢驗等知識，為高考常見題型和高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，難度中等．