Question

【題目】黃銅礦（CuFeS2）是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可以制備硫以及鐵的化合物。

Ⅰ．近年來，濕法煉銅有了新進展，某工廠以一種叫Thibacillus ferroxidans的細菌為基體生產銅和綠礬的工藝流程如下：

（1）試劑a為________，試劑b為_______（寫名稱）。

（2）反應1的化學方程式為 。

Ⅱ．以CuFeS2精礦為原料在沸騰爐中和O2（空氣）反應，生成物冷卻后經溶解、除鐵、結晶，得到CuSO4·5H2O。沸騰爐的溫度與生成物主要成分的水溶性和酸溶性實驗結果如圖。

（3）沸騰爐生成物中的含鐵物質主要成分為___________。

（4）為獲得最高的水溶性Cu(%)，沸騰爐的溫度應控制在______ ℃左右，高于該溫度生成物中的水溶性Cu(%)下降，可能原因是_____________。

Answer 1

【答案】（1）稀硫酸；鐵粉

（2）4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O

（3）鐵的氧化物（其他合理答案也可）；

（4）600；硫酸銅受熱分解

【解析】

試題分析：Ⅰ．CuFeS2與硫酸和氧氣反應轉化為CuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液，然后將不溶性的雜質過濾掉，濾液A中加入氧化銅的目的是通過調整溶液的pH使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀，過濾后的Fe(OH)3中加入硫酸溶解后，再加入鐵粉轉變為FeSO4，最后可以得到綠礬。

Ⅱ．在沸騰爐中CuFeS2精礦和O2（空氣）反應的方程式為：4CuFeS2+15O2=4CuSO4+2Fe2O3+4SO2↑，故含鐵物質轉化為鐵的氧化物；從圖像可以看出，水溶性Cu含量最高的溫度在600℃左右；水溶性銅化合物為CuSO4·5H2O，酸溶性銅化合物為CuO，溫度較高時，CuSO4·5H2O可分解生成CuO，則在600℃以上時水溶性銅化合物含量減少。