Question

以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种。近年来,湿法炼铜有了新进展,科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下,可以将黄铜矿氧化成硫酸盐:4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。某工厂运用该原理生产铜和绿矾的工艺如下:

回答下列问题:

(1)下列物质中可以用于上述流程中调节溶液pH的是　　　　(填序号)。

A.Cu；B.Cu2(OH)2CO3；C.H2SO4；D.Fe；E.CuO

(2)滤渣A的主要成分为　 (写化学式)。

(3)写出反应Ⅰ的化学方程式:　 。

(4)试剂a为　　　 　。

(5)欲从溶液中获得绿矾晶体,分离操作Ⅰ应为　　　　(写操作名称)。

(6)生产过程中,除了试剂a、H2O可以循环使用外,还可循环使用的物质有　　　　(写化学式)。

 

Answer 1

(1)BE

(2)Fe(OH)3

(3)2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑

(4)铁粉

(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

(6)H2SO4、O2

【解析】(1)流程图中的混合溶液为CuSO4和Fe2(SO4)3。调节pH的目的是除去Fe3+,Fe3+水解的方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。要求加入的试剂能与H+反应,不能引入除Cu2+、Fe3+外的其他杂质离子,不能与Fe3+反应,故供选试剂中只有B、E适合。(3)电解CuSO4溶液,其产物为Cu、O2和H2SO4。(4)Fe(OH)3与H2SO4反应生成Fe3+,最终要得到绿矾,故试剂a应为铁粉。(5)绿矾含有结晶水,从溶液中分离的操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶,最后过滤即可。(6)电解生成的H2SO4和O2也可循环

使用。