Question

【題目】已知輝銅礦、軟錳礦的主要成分如下表所示：

礦石	輝銅礦	軟錳礦
主要成分	Cu2S、Fe2O3、SiO2	MnO2、SiO2

某化工廠擬以這兩種礦石為原料采用濕法冶煉銅，工藝如下：

回答下列問題：

(1)氣體 X 遇濃硝酸產生“白煙”，寫出氣體 X 的電子式：______________________________。

(2)提高“酸浸”速率的措施有______________________________(填兩條)。

(3)用離子方程式表示“酸浸”中 MnO2 的作用：______________________________，被氧化的元素是______________________________(填元素符號)。

(4)已知 CH3COONH4 溶液呈中性，則常溫下，NH4HCO3 溶液 pH______________________________(填“＞”、“<”或“=”)7，理由是__________。

(5)從濾液 C 中可以提取一種化學肥料，它的化學式為_____________________________。

(6) 從溶液中析出的堿式碳酸銅可能帶有結晶水，設其通式為 Cu2(OH)2CO3·xH2O。準確稱取a g 樣品，灼燒至恒重，稱得 CuO 的質量，固體質量減輕 b g，則 x 為______________________________。

Answer 1

【答案】 適當增大硫酸的濃度、適當升高溫度、將礦石粉碎增大接觸面積或者進行攪拌（任填兩種） Cu和S ＞ 的水解程度大于 (NH4)2SO4

【解析】

流程分析可知輝銅礦軟錳礦加入硫酸酸浸：Cu2S+2MnO2+8H+=2Cu2++S↓+2Mn2++4H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，SiO2不溶，過濾得到浸渣A為S、SiO2，得到浸出液調節溶液PH，使鐵離子全部沉淀，濾渣B為氫氧化鐵，過濾得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，加入碳酸氫銨和并通入氨氣，過濾得到濾渣為MnCO3，所得濾液加熱趕出氨氣并結晶析出得到堿式碳酸銅并過濾得到，再將濾液C通過蒸發濃縮，冷卻結晶過濾洗滌干燥得到硫酸氨晶體，據此分析作答。

(1)根據氣體 X 遇濃硝酸產生“白煙”和流程圖中上下元素的關系，可以推知氣體X應該為NH3，其電子式為：，故答案為：；

(2)提高“酸浸”速率的措施有適當增大硫酸的濃度、適當升高溫度、將礦石粉碎增大接觸面積或者進行攪拌來實現，故答案為：適當增大硫酸的濃度、適當升高溫度、將礦石粉碎增大接觸面積或者進行攪拌（任填兩種）

(3) 分析流程圖中可知進入的Cu2S經過“酸浸”后出來了S單質和Cu2+，故可知MnO2是與Cu2S反應，可用離子方程式表示“酸浸”中MnO2的作用，反應中被氧化的元素是Cu和S，故答案為： Cu和S；

(4)已知CH3COONH4溶液呈中性，則說明CH3COO-和 的水解程度相當，由于CH3COOH的酸性比H2CO3強，故的水解程度大于CH3COO-，也就大于，故則常溫下，NH4HCO3溶液 pH＞7，故答案為：＞；的水解程度大于；

(5)分析工藝流程圖不難得出，濾液 C主要含有(NH4)2SO4可以用作氮肥，故它的化學式為(NH4)2SO4，故答案為：(NH4)2SO4；

(6) 根據準確稱取a g 樣品，灼燒至恒重，稱得 CuO 的質量，固體質量減輕 b g，故CuO 的質量為(a-b)g，故，故根據銅原子守恒有：，所以含有的結晶水的物質的量為：，根據質量守恒有：m(H2O)+m[Cu2(OH)2CO3]=ag，即：，帶入數據得：，解得：x= 故答案為：。