Question

【題目】下圖是以黃銅礦(主要成分為CuFeS2)為原料制取膽礬晶體(CuSO45H2O)的流程:

已知：高溫焙燒時的主要反應(yīng)有：2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2；

2Cu2S+ 5O22CuO+2CuSO4，2FeS+3O22FeO+2SO2

（1）最適合的試劑X是__________________(填化學式)溶液。(x足量，能完成后續(xù)反應(yīng))

（2）加入適量 CuO粉末的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，促進 Fe3+水解產(chǎn)生氫氧化鐵，達到除雜的目的。由溶液C制膽礬晶體包含的主要操作步驟是_______、_______、過濾、晾干。

（3）假設(shè)流程圖中消耗的CuO為ag，最終制得bg膽礬晶體，消耗黃銅礦的質(zhì)量為cg，不考慮生產(chǎn)過程中的損失，則黃銅礦中CuFeS2的質(zhì)量分數(shù)為____________(列出計算式)

Answer 1

【答案】H2SO4 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶

【解析】

（1）根據(jù)題中提供的信息可知，黃銅礦高溫焙燒后的固體中CuO、CuSO4、FeO，為了將CuO和FeO轉(zhuǎn)化為可溶物，金屬氧化物能與酸反應(yīng)生成鹽和水，結(jié)合該流程目的是制取膽礬晶體(CuSO45H2O)，最適合的試劑X是H2SO4溶液。(x足量，能完成后續(xù)反應(yīng))；

（2）溶液C的溶質(zhì)是硫酸銅，由硫酸銅溶液制取制膽礬晶體，為了提高晶體析出效率，首先要將硫酸銅進行蒸發(fā)濃縮，膽礬晶體受熱易失去結(jié)晶水，結(jié)晶時，應(yīng)采用冷卻結(jié)晶。由溶液C制膽礬晶體包含的主要操作步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、晾干；

（3）ag的CuO中銅元素的質(zhì)量=，bg膽礬晶體中銅元素的質(zhì)量=，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，參加反應(yīng)的CuFeS2中銅元素的質(zhì)量=，黃銅礦中CuFeS2的質(zhì)量=，黃銅礦中CuFeS2的質(zhì)量分數(shù)=。