Question

以黃銅礦(主要成分是CuFeS2,含少量雜質SiO2)為原料煉銅的方法分為高溫煉銅和濕法煉銅兩種。近年來,濕法煉銅有了新進展,科學家發現有一種細菌在酸性水溶液、氧氣存在下,可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽:4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。某工廠運用該原理生產銅和綠礬的工藝如下:

回答下列問題:

(1)下列物質中可以用于上述流程中調節溶液pH的是　　　　(填序號)。

A.Cu；B.Cu2(OH)2CO3；C.H2SO4；D.Fe；E.CuO

(2)濾渣A的主要成分為　 (寫化學式)。

(3)寫出反應Ⅰ的化學方程式:　 。

(4)試劑a為　　　 　。

(5)欲從溶液中獲得綠礬晶體,分離操作Ⅰ應為　　　　(寫操作名稱)。

(6)生產過程中,除了試劑a、H2O可以循環使用外,還可循環使用的物質有　　　　(寫化學式)。

 

Answer 1

(1)BE

(2)Fe(OH)3

(3)2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑

(4)鐵粉

(5)蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾

(6)H2SO4、O2

【解析】(1)流程圖中的混合溶液為CuSO4和Fe2(SO4)3。調節pH的目的是除去Fe3+,Fe3+水解的方程式為:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。要求加入的試劑能與H+反應,不能引入除Cu2+、Fe3+外的其他雜質離子,不能與Fe3+反應,故供選試劑中只有B、E適合。(3)電解CuSO4溶液,其產物為Cu、O2和H2SO4。(4)Fe(OH)3與H2SO4反應生成Fe3+,最終要得到綠礬,故試劑a應為鐵粉。(5)綠礬含有結晶水,從溶液中分離的操作步驟為蒸發濃縮、冷卻結晶,最后過濾即可。(6)電解生成的H2SO4和O2也可循環

使用。