Question

（2011?南京一模）黄铜矿（CuFeS₂）是制取铜及其化合物的主要原料之，还可以制备硫以及铁的化合物．
（1）近年来，湿法炼钢有了新进展．某工厂以一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌为基体生产 铜和绿矾的工艺流程如下：

（1）试剂a为

稀硫酸

，试剂b为

铁粉

．（写名称）
（2）反应l的化学方程式为

4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂

细菌  .

4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O

（Ⅱ）以CuFeS₂精矿为原料在沸腾炉中和0₂（空气）反应，生成物冷却后经溶解、除铁、结晶．得到 CuS0₄?5H₂O．沸腾炉的温度与生成物主要成分的水溶性和酸溶性实验结果如图．

（1）沸腾炉生成物中的含铁物质主要成分为

铁的氧化物

．
（2）为获得最高的水溶性Cu（%），沸腾炉的温度应控制在

600

℃左右，高于该温度生成物中的水溶性 Cu（%）下降，可能原因是

硫酸铜受热分解

．

Answer 1

分析：（Ⅰ）（1）得到的滤渣2是将三价铁沉淀下来的难溶物，可用硫酸来溶解，金属铁可以和三价铁化合为亚铁离子；加入稀硫酸溶解氢氧化铁生成硫酸铁，加入铁粉和硫酸铁反应生成硫酸亚铁；
（2）依据流程分析可知反应物为黄铜矿中加入硫酸和氧气反应硫酸铜、硫酸铁和水；
（Ⅱ）（1）从整个过程来看，CuFeS₂最终变为Cu、FeO和SO₂，即2CuFeS₂+5O₂=2Cu+4SO₂+2FeO；
（2）据图象分析可知，600°C时水溶性铜最高；水溶性铜化合物为CuSO₄?5H₂O，酸溶性铜化合物为CuO，温度较高时，CuSO₄?5H₂O可分解生成CuO，则在600℃以上时水溶性铜化合物含量减少．

解答：解：（Ⅰ） （1）得到的滤渣2是将三价铁沉淀下来的难溶物，可用硫酸来溶解，再加入金属铁可以和三价铁化合为亚铁离子，而又不会引进杂质离子，故答案为：硫酸、过量的铁粉，故答案为：稀硫酸；铁粉；
（2）反应1的反应可以依据流程分析可知反应物为黄铜矿中加入硫酸和氧气反应硫酸铜、硫酸铁和水，反应的化学方程式为：4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂

细菌  .

4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O，故答案为：4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂

细菌  .

4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O；
（Ⅱ） （1）依据流程图，从整个过程来看，CuFeS₂最终变为Cu、FeO和SO₂，即2CuFeS₂+5O₂=2Cu+4SO₂+2FeO；沸腾炉生成物中的含铁物质主要成分为铁的氧化物，
故答案为：铁的氧化物；
（2）CuFeS₂与O₂反应放热，依据图象分析可知，600°C时水溶性铜最高；水溶性铜化合物为CuSO₄?5H₂O，酸溶性铜化合物为CuO，温度较高时，CuSO₄?5H₂O可分解生成CuO，则在600℃以上时水溶性铜化合物含量减少，
故答案为：600；生成的CuSO₄发生了分解生成酸溶性铜化合物．

点评：本题考查考查较为综合，涉及物质的制备、检验和性质实验设计等问题，侧重于考查学生综合运用化学知识的能力，为高考常见题型，难度中等．