Question

在实验室模拟工业上以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：

Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎

Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验

将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应：

2RH(有机相)+ Cu2+(水相)R2Cu(有机相)+ 2H+(水相)

分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu2+得以再生。

Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。

(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：

CuFeS2+4H+=Cu2++Fe2++2H2S

2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+

① 阳极区硫酸铁的主要作用是 _____________。

② 电解过程中，阳极区Fe3+的浓度基本保持不变，原因是_____________。(使用化学用语作答)

(2)若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是 _____________；加入有机萃取剂的目的是___________________。

(3)步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu2+得以再生的原理是 _____________。

(4)步骤Ⅳ，若电解200mL0.5 mol/L的CuSO4溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ___________________。(忽略电解前后溶液体积的变化)

Answer 1