Question

以黄铜矿（主要成份为CuFeS₂，含少量杂质SiO₂等）为原料，进行生物炼铜，同时得到副产品绿矾
（FeSO₄?7H₂O）．其主要流程如下：
已知：①4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂

细菌  .

4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O
②部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表：

沉淀物	Cu（OH）2	Fe（OH）3	Fe（OH）2
开始沉淀pH	4.7	2.7	7.6
完全沉淀pH	6.7	3.7	9.6

（1）试剂a是

 

，试剂b是

 

．
（2）操作X应为蒸发浓缩、

 

、

 

．
（3）反应Ⅱ中加CuO调pH为3.7～4的目的是

 

；
（4）反应Ⅴ的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：物质的分离、提纯的基本方法选择与应用,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：化学实验基本操作

分析：反应Ⅱ中反应物为CuSO₄和Fe₂（SO₄）₃，加如氧化铜调节pH得到氢氧化铁沉淀和CuSO₄溶液，加入铁粉反应得到硫酸亚铁和铜单质，过量的铁和铜用过滤与溶液分开，铁和铜的混合物可加入稀硫酸将铁转化为硫酸亚铁；氢氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁与铁单质反应生成硫酸亚铁．

解答： 解：反应Ⅱ中反应物为CuSO₄和Fe₂（SO₄）₃，加如氧化铜调节pH得到氢氧化铁沉淀和CuSO₄溶液，加入铁粉反应得到硫酸亚铁和铜单质，过量的铁和铜用过滤与溶液分开，铁和铜的混合物可加入稀硫酸将铁转化为硫酸亚铁；氢氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁与铁单质反应生成，硫酸亚铁．
（1）试剂a是Fe；试剂b是稀硫酸，故答案为：Fe（或铁）；稀硫酸（或稀H₂SO₄）；
（2）操作X是将硫酸亚铁溶液得到硫酸亚铁晶体，应为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，故答案为：冷却结晶；过滤（洗涤干燥）；
（3）加CuO调pH为3.7～4的目的是使Fe³⁺形成Fe（OH）₃沉淀，防止生成Cu（OH）₂沉淀，故答案为：使Fe³⁺形成Fe（OH）₃沉淀，防止生成Cu（OH）₂沉淀；
（4）硫酸铁与铁单质反应生成硫酸亚铁，故答案为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．

点评：本题考查物质的分离提纯，题目难度中等，明确物质间的反应原理是解题的关键．