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:

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

(2)“礦渣”中除了S以外，還有_______(填化學式)；“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)“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，要用HNO3溶液調節溶液的pH，其理由是_________ 。

(4)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)________ (填字母代號)，可得到另一種流程中可循壞利用的物質。

A.鐵 B.氯氣 C.高錳酸鉀

Answer 1

【答案】 Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S SiO2 溫度過高苯易揮發，溫度過低礦渣中硫的溶解速率或溶解度小 調節溶液的pH，促進Fe3+水解平衡正向移動，生成Fe(OH)3沉淀 抑制Cu2+的水解 4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3 B

【解析】考查化學工藝流程，（1）Cu2S中Cu顯＋1價，S顯－2價，都具有還原性，FeCl3中Fe3＋具有強氧化性，根據流程，浸取發生的離子反應是Cu2S＋4Fe3＋=2Cu2＋＋4Fe2＋＋S；（2）根據輝銅礦的成分，含有少量的脈石，SiO2不與FeCl3發生反應，因此礦渣中還含有SiO2；苯的沸點較低，溫度過高，苯易揮發，溫度過低，反應速率慢或溶解度小；（3）置換過程過濾后，得到固體物質是Cu和Fe，Cu和Fe與硝酸反應生成Cu(NO3)2和Fe(NO3)3，Fe3＋水解：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，加入CuO的目的是調節件pH，促使Fe3＋水解，生成氫氧化鐵沉淀；Cu(NO3)2溶液中Cu2＋發生水解，Cu2＋＋2H2O=Cu(OH)2＋2H＋，加入硝酸，抑制Cu2＋水解；（4）氮的氧化物與氧氣、H2O反應生成HNO3，硝酸是循環利用的一種物質，該反應的化學方程式為4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3；置換中發生Fe＋CuCl2=FeCl2＋Cu、Fe＋2FeCl3=3FeCl2，濾液M中成分是FeCl2，根據流程圖，FeCl3是循環物質，即需要加入Cl2，把FeCl2氧化成FeCl3，故選項B正確。