Question

【題目】輝銅礦石主要含有硫化亞銅(Cu2S)及少量脈石(SiO2)。一種以輝銅礦石為原料制備硝酸銅的工藝流程如下所示:（已知：硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳、四氯化碳和苯。）

(1)寫出“浸取”過程中Cu2S溶解時發生反應的離子方程式:____________。

(2)“回收S”過程中溫度控制在50~60 ℃之間,不宜過高或過低的原因是_____________________。

(3)氣體NOx與氧氣混合后通入水中能生成流程中可循環利用的一種物質,該反應的化學方程式為_________________。向“濾液M”中加入(或通入)____(填字母),可得到另一種可循環利用的物質。 a.鐵 b.氯氣 c.高錳酸鉀

(4)“保溫除鐵”過程中,加入CuO的目的是__________________；“蒸發濃縮、冷卻結晶”過程中,加入HNO3調節溶液的pH,其理由是___________。

(5)洗滌硝酸銅晶體的洗滌劑可以使用下列物質中的______________。

a.酒精 b.熱水 c.飽和硝酸銅溶液

Answer 1

【答案】 Cu2S+4Fe3+ 2Cu2++4Fe2++S 溫度過低,礦渣的溶解速率小;溫度過高,苯易揮發 4NOx+(5-2x)O2+2H2O 4HNO3 b 加大Fe3+轉化為Fe(OH)3的程度 抑制Cu2+的水解 ac

【解析】輝銅礦加入氯化鐵溶液溶解浸取過濾，得到礦渣加入苯水浴加熱回收硫單質；加入在濾液中加入鐵還原鐵離子和銅離子過濾，濾液M中加入氯氣氧化反應生成氯化鐵循環使用，保溫除鐵加入稀硝酸溶液和氧化銅反應，調節溶液PH除去雜質離子，過濾得到濾液為硫酸亞鐵溶液，在稀硝酸溶液中蒸發濃縮，冷卻結晶過濾洗滌得到晶體。

(1)鐵離子做氧化劑，Cu2S被氧化，離子方程式為：Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S，故答案為：Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S；

(2)苯沸點比較低，溫度過高苯容易揮發，從反應動力學看溫度過低溶解速率小，故答案為：溫度過低，礦渣的溶解速率小；溫度過高，苯易揮發；

(3)NOx做還原劑，依據質量守恒和電子守恒寫出方程式：4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3，向濾液M中通入Cl2將FeCl2氧化為FeCl3，可以循環使用，故選b，故答案為：4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3，b；

(4)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入CuO使水解平衡正向進行，調節溶液的pH使鐵元素完全轉化為氫氧化鐵沉淀，加熱過程中Cu2+會水解，加入硝酸抑制Cu2+的水解，不引入新的雜質，故答案為：調節溶液pH使使鐵元素完全轉化為氫氧化鐵沉淀，抑制銅離子水解；

(5) a. 硝酸銅在酒精中的溶解度較小，可以用酒精洗滌，正確；b. 硝酸銅在熱水中的溶解度增大，不能用熱水洗滌，錯誤；c.飽和硝酸銅溶液中硝酸銅的溶解度很小，可以用飽和硝酸銅溶液洗滌，正確；故選ac。