Question

【題目】從輝銅礦中浸取銅元素，可用FeCl3作浸取劑。

(1)反應(yīng)Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S，每生成1mol CuCl2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_______；浸取時(shí)，在有氧環(huán)境下可維持Fe3+較高濃度。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是______________。

(2)浸取過(guò)程中加入洗滌劑溶解硫時(shí)，銅元素的浸取率的變化見(jiàn)如圖。其原因是_____________。

(3)353K時(shí)，向FeCl3浸取液中加入CuCl2，能加快銅元素的浸取速率，其反應(yīng)原理可用化學(xué)方程式表示為：________________________________________________________，CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2。

(4)輝銅礦可由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變而成，有關(guān)轉(zhuǎn)化見(jiàn)如圖。轉(zhuǎn)化時(shí)正極的電極反應(yīng)式為______________________________________________________。

Answer 1

【答案】2NA或 1.204×1024 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 生成的硫覆蓋在Cu2S表面，阻礙浸取 Cu2S+2CuC12=4CuC1+S 2CuFeS2+6H++2e_=Cu2S+2Fe2++3H2S↑

【解析】

黃銅礦與S在高溫下煅燒，使其轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>FeS2、CuS，加入HCl、NaCl、CuCl2混合溶液 發(fā)生反應(yīng)Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S↓，過(guò)濾得到濾液中通入空氣發(fā)生反應(yīng)4CuCl2-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O，一定溫度下，在所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸銅晶體，結(jié)晶分離得到硫酸銅晶體，加入鐵還原溶液得到銅；濾渣分離得到FeS和S，FeS2通入空氣灼燒得到氧化鐵和二氧化硫，氧化鐵煉鋼，二氧化硫制備硫酸。

（1）反應(yīng)Cu2S+4FeCl32CuCl2+4FeCl2+S，亞銅離子失去電子生成銅離子，硫離子失去電子生成硫，鐵離子得電子生成亞鐵離子，生成2mol CuCl2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為4mol，故生成1mol CuCl2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2mol或2NA；其中亞鐵離子易被氧化，發(fā)生反應(yīng)：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故浸取時(shí)，在有氧環(huán)境下可維持Fe3+較高濃度；
故答案為：2NA或 1.204×1024；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；

（2）根據(jù)圖可知，未洗硫洗去硫的銅的浸取率低，因?yàn)樯�成的硫覆蓋在Cu2S表面，阻礙浸取；故答案為：生成的硫覆蓋在Cu2S表面，阻礙浸取；

（3）353K時(shí)，向FeCl3浸取液中加入CuCl2，氯化銅與硫化亞銅反應(yīng)Cu2S+2CuC12=4CuC1+S，生成的氯化亞銅與氯化鐵反應(yīng)CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2，能加快銅元素的浸取速率，故答案為：Cu2S+2CuC12=4CuC1+S；

（4）正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，化合價(jià)降低，根據(jù)圖可知，CuFeS2得電子生成Cu2S、Fe2+、H2S，故電極反應(yīng)式為：2CuFeS2+6H++2e-=Cu2S+2Fe2++3H2S↑；故答案為：2CuFeS2+6H++2e-=Cu2S+2Fe2++3H2S↑。