Question

【題目】工業(yè)上由黃銅礦（主要成分 CuFeS2）制取 FeSO4·7H2O 和Cu的主要流程如下：

（1）檢驗(yàn)酸浸過程中 Fe2+是否被氧化，應(yīng)選擇________（填字母編號(hào)）。

A．KMnO4 溶液 B．K3[Fe(CN)6]溶液 C．KSCN 溶液

（2）酸浸過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

（3）某同學(xué)向盛有 H2O2 溶液的試管中加入幾滴酸化的 FeSO4 溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。一段時(shí)間后．溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成；產(chǎn)生氣泡的原因是_________，生成沉淀的原因是___________（用平衡移動(dòng)原理解釋）。

（4）已知 25℃時(shí)， Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38， 此溫度下，若實(shí)驗(yàn)室中配制 2.5mol/L 100 mLFe2(SO4)3 溶液，為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁，則至少需要加10mol/L的硫酸______mL（忽略加入硫酸的體積）。

Answer 1

【答案】 C CuFeS2＋H2SO4 = CuS＋FeSO4＋H2S↑ H2O2＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋2H2O Fe3+催化 H2O2 分解產(chǎn)生 O2 H2O2 分解反應(yīng)放熱， 促進(jìn) Fe3+的水解平衡正向移動(dòng) 0.25

【解析】（1）若酸浸過程中 Fe2+被氧化，則溶液中含有Fe3+，檢驗(yàn)Fe3+應(yīng)選擇KSCN 溶液，當(dāng)溶液中滴入KSCN 溶液時(shí)，溶液變?yōu)檠�紅色，證明酸浸過程中 Fe2+已被氧化，否則還沒被氧化，答案選C；（2）酸浸過程中黃銅礦與硫酸反應(yīng)生成硫化銅、硫酸亞鐵和硫化氫氣體，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuFeS2＋H2SO4 = CuS＋FeSO4＋H2S↑；（3）酸性條件下H2O2 將 FeSO4 氧化，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋2H2O；一段時(shí)間后．溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成；產(chǎn)生氣泡的原因是Fe3+催化 H2O2 分解產(chǎn)生 O2，生成沉淀的原因是H2O2 分解反應(yīng)放熱， 促進(jìn) Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)；（4）若不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則c（Fe3+）×C3（OH-）≤Ksp[Fe（OH）3]，c（Fe3+）=2×2.5mol/L=5.0 mol/L，代入有關(guān)數(shù)據(jù)后可求出c（OH-）≤2×10-13mol/L，c（H+）≥0.05mol/L，則加入硫酸的體積至少為 =0.00025L=0.25mL。