Question

工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS 2 )为原料制备金属铜，有如下两种工艺。I．火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿

工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS 2 )为原料制备金属铜，有如下两种工艺。I．火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿加人石英，再通人空气进行焙烧，即可制得粗铜。（1）焙烧的总反应式可表示为：2CuFeS 2 + 2SiO 2 +5O 2 ＝2Cu+2FeSiO 3 +4SO 2 该反应的氧化剂是 。（2）下列处理SO 2 的方法，不合理的是_____A高空排放 B用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠C用氨水吸收后，再经氧化制备硫酸铵 D用BaCl 2 溶液吸收制备BaSO 3 （3）炉渣主要成分有FeO 、Fe 2 O 3 、SiO 2 、Al 2 O 3 等，为得到Fe 2 O 3 加盐酸溶解后，后续处理过程中未涉及到的操作有 。A过滤 B加过量NaOH溶液 C蒸发结晶 D灼烧 E加氧化剂II．FeCl 3 溶液浸取工艺:其生产流程如下图所示 （4）浸出过程中，CuFeS 2 与FeCl 3 溶液反应的离子方程式为 ____________。（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质是____ （填化学式）。（6）若用石墨电极电解滤液，写出阳极的电极反式_____________。（7）黄铜矿中含少量Pb,调节C1 一 浓度可控制滤液中Pb 2+ 的浓度，当c(C1 一 )＝2mo1·L -1 时溶液中Pb 2+ 物质的量浓度为 mol·L -1 。[已知K SP (PbCl 2 )＝1 x 10 一5 ]

Answer 1

（1）CuFeS 2 、O 2 （2）A、D （3）C （4）CuFeS 2 +4Fe 3+ ＝Cu 2+ +5Fe 2+ +2S （5）FeCl 3 　 （6）Fe 2+ -e － ＝Fe 3+ 　 （7）2.5×10 －6

（1）根据方程式2CuFeS 2 + 2SiO 2 +5O 2 ＝2Cu+2FeSiO 3 +4SO 2 知，铜元素的化合价降低，氧元素的化合价降低，因此该反应中氧化剂是CuFeS 2 和O 2 。 （2）SO 2 是大气污染物，A错；用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠，可以防止污染，B正确；用氨水吸收后，不经氧化制硫酸铵，也可以防上污染，C正确；SO 2 不能溶于氯化钡溶液，D错；答案选AD。 （3）炉渣主要成分是FeO、Fe 2 O 3 、SiO 2 、Al 2 O 3 等，为得到Fe 2 O 3 ，加盐酸溶解后，需要过滤出二氧化硅，然后再加入氧化剂将溶液中的亚铁离子氧化为三价铁离子，再加入过量氢氧化钠溶液后主要成分是氢氧化铁沉淀。过滤、洗涤、灼烧就可以得到三氧化二铁，所以未涉及的实验操作是蒸发结晶。 （4）过滤得到的滤纸中含有硫单质，这说明CuFeS 2 与FeCl 3 溶液发生氧化还原反应，即CuFeS 2 +4Fe 3+ ＝Cu 2+ +5Fe 2+ +S。 （5）电解时产生的电解液又可以与黄铜矿反应，所以该工艺流程中，可以循环利用的物质是FeCl 3 。 （6）电解池中阳极失去电子，因此若用石墨做电极电解滤液，则亚铁离子在阳极失去电子，所以阳极反应是Fe 2+ －e － ＝Fe 3+ 。 （7）已知K SP (PbCl 2 )＝1×10 一5 ，因此当溶液中c(C1 一 )＝2mo1·L -1 时溶液中Pb 2+ 物质的量浓度为 mol·L -1 。