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    15．辉铜矿是一种重要的铜矿石，主要含有硫化亚铜（Cu2S），还有Fe203、Si02及一些不溶性杂质．一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜晶体的工艺流程如下：

    已知：部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol．L-1计算）．
    离子开始沉淀的pH完全沉淀的pH
    Fe3+1.13.2
    Mn2+8.39.8
    Cu2+4.46.4
    回答下列问题：
    （1）浸取后得到的浸出液中含有CuSO4、MnSO4．写出浸取时产生CuSO4、MnSO4反应的化学方程式2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O．
    （2）调节pH的目的是铁离子转化成氢氧化铁完全沉淀，pH的调节范围为3.2≤pH＜4.4．
    （3）生成MnC03沉淀的离子方程式为Mn2++NH3+HCO3-=MnCO3↓+NH4+．
    （4）操作A为蒸发浓缩、冷却结晶．
    （5）由辉铜矿制取铜的反应过程可以表示为：
    2Cu2S（s）+302 （g）═2Cu20（s）+2SO2（g）△H=-768.2kJ．mol-l
    2Cu20（s）+Cu2S（s）═6Cu（s）+S02（g）△H=+116．O kJ．mol-l
    则由Cu2S与02加热反应生成Cu的热化学方程式为Cu2S（s）+02（g）═2Cu（s）+SO2（g）△H=-217.4kJ．mol-l．
    （6）若用含85% Cu2S的辉铜矿来制备无水Cu（N03）2．假设浸取率为95%，调节pH时损失Cu 3%，蒸氨过程中有5%未转化为Cu0，其它过程中无损耗，则1.0kg这样的辉铜矿最多能制备1.75kg无水Cu（N03）2．

    分析 辉铜矿主要含有硫化亚铜（Cu2S），还有Fe203、Si02及一些不溶性杂质，加入硫酸溶液及二氧化锰溶解浸取过滤，过滤得滤渣，萃取回收硫单质；在滤液中调节溶液的pH值，使铁离子沉淀而除去，所以沉淀M为氢氧化铁，过滤在滤液中加碳酸氢铵和氨气得碳酸锰沉淀，将滤液进行蒸氨、过滤得氧化铜，氧化铜中加入硝酸，经过蒸发浓缩、降温结晶得到硝酸铜晶体，
    （1）反应物是二氧化锰、硫化铜和硫酸，生成物是S、硫酸铜、硫酸锰，根据化合价升降相等配平；
    （2）调节pH使铁离子沉淀，根据表中数据使铁离子溶液完全且不使铜离子沉淀判断pH值；
    （3）锰离子与碳酸氢根离子在氨水中生成碳酸锰沉淀和铵根离子；
    （4）根据上面的分析可知，操作A是从硝酸铜溶液中获得硝酸铜晶体，注意硝酸铜是受热能分解的物质，据此答题；
    （5）根据反应①2Cu2S（s）+302 （g）═2Cu20（s）+2SO2（g）△H=-768.2kJ．mol-l，②2Cu20（s）+Cu2S（s）═6Cu（s）+S02（g）△H=+116．O kJ．mol-l，利用盖斯定律可知，将（①+②）÷3即得Cu2S与02加热反应生成Cu的热化学方程式；
    （6）根据铜元素守恒可计算出Cu（N03）2的质量；

    解答 解：辉铜矿主要含有硫化亚铜（Cu2S），还有Fe203、Si02及一些不溶性杂质，加入硫酸溶液及二氧化锰溶解浸取过滤，过滤得滤渣，萃取回收硫单质；在滤液中调节溶液的pH值，使铁离子沉淀而除去，所以沉淀M为氢氧化铁，过滤在滤液中加碳酸氢铵和氨气得碳酸锰沉淀，将滤液进行蒸氨、过滤得氧化铜，氧化铜中加入硝酸，经过蒸发浓缩、降温结晶得到硝酸铜晶体，
    （1）反应物是二氧化锰、硫化铜和硫酸，生成物是S、硫酸铜、硫酸锰，反应方程式为2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O，
    故答案为：2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O；
    （2）调节pH使铁离子转化成氢氧化铁完全沉淀，根据表中数据使铁离子溶液完全3.2≤pH，且不使铜离子沉淀pH＜4.4，所以pH值范围为3.2≤pH＜4.4，
    故答案为：铁离子转化成氢氧化铁完全沉淀；3.2≤pH＜4.4；
    （3）锰离子与碳酸氢根离子在氨水中生成碳酸锰沉淀和铵根离子，反应的离子方程式为Mn2++NH3+HCO3-=MnCO3↓+NH4+，
    故答案为：Mn2++NH3+HCO3-=MnCO3↓+NH4+；
    （4）根据上面的分析可知，操作A是从硝酸铜溶液中获得硝酸铜晶体，注意硝酸铜是受热能分解的物质，所以操作A为蒸发浓缩、冷却结晶，
    故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
    （5）根据反应①2Cu2S（s）+302 （g）═2Cu20（s）+2SO2（g）△H=-768.2kJ．mol-l，②2Cu20（s）+Cu2S（s）═6Cu（s）+S02（g）△H=+116．O kJ．mol-l，利用盖斯定律可知，将（①+②）÷3即得Cu2S与02加热反应生成Cu的热化学方程式为Cu2S（s）+02 （g）═2Cu（s）+SO2（g）△H=-217.4kJ．mol-l ，
    故答案为：Cu2S（s）+02 （g）═2Cu（s）+SO2（g）△H=-217.4kJ．mol-l；
    （6）1.0kg这样的辉铜矿含有Cu2S的质量为85%×1.0kg，根据铜元素守恒可知，能生成Cu（N03）2的质量为：1.0kg×85%×95%×（1-3%）×（1-5%）×$\frac{188×2}{160}$=1.75kg，
    故答案为：1.75．

    点评 本题考查了物质分离提纯的方法和流程判断，主要是物质性质的理解应用和实验基本操作，掌握基础是关键，题目难度中等．

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