Question

【题目】辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示:

(1)“浸取”时，为了提高浸取速率可采取的措施有___________________________(任写一点)。写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:_____________________________________。

(2)“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是_________________________________________；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，加入HNO3调节溶液的pH，其理由是____________________。

(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为________________________________。向“滤液M”中加入(或通入)_____ (填字母)，可得到另一种可循环利用的物质。

a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾

(4)“回收S”过程中温度控制在50 ~60℃之间，不宜过高或过低的原因是________________。

Answer 1

【答案】 粉碎矿石(搅拌等) Cu2S+4Fe3+==2Cu2++4Fe2++S 使Fe3+转化为Fe(OH)3而沉淀除去 抑制Cu2+的水解 4NOx+(5-2x)O2+2H2O==4HNO3 b 温度过高，苯易挥发；温度过低，矿渣的溶解速率小

【解析】辉铜矿主要成分为Cu2S，含少量SiO2等杂质，加入氯化铁浸取，过滤得到矿渣为SiO2、单质S，利用苯回收硫；滤液中含有Fe2+、Cu2+，加入铁粉置换出铜，过滤除去多余的铁，滤液为氯化亚铁溶液，滤渣为铜，通过加入氧化铜和硝酸溶液保温除铁，过滤后得到的滤液为硝酸铜，在硝酸的氛围中蒸发浓缩、冷却结晶后过滤得到硝酸铜晶体。（1）酸浸时，通过粉碎矿石或者升高温度或者进行搅拌都可以提高浸取率；“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式为Cu2S+4Fe3+==2Cu2++4Fe2++S；(2)“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是使Fe3+转化为Fe(OH)3而沉淀除去；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，加入HNO3调节溶液的pH，其理由是抑制Cu2+的水解；(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质硝酸，反应的化学方程式为4NOx+(5-2x)O2+2H2O==4HNO3。“滤液M”为氯化亚铁，向其中通入氯气反应后生成氯化铁也是可循环利用的物质。答案选b；(4)“回收S”过程中温度控制在50~60℃之间，不宜过高或过低的原因是温度过高，苯易挥发；温度过低，矿渣的溶解速率小。