Question

【題目】從含銅豐富的自然資源黃銅礦（主要成分為CuFeS2）中冶煉銅的工藝流程如下：

已知： 。

（1）若“過濾1”所得濾液中只含FeCl2，則將其在空氣中加熱蒸干、灼燒后，所得固體的化學式為______。

（2）“除硫”時加入濃鹽酸發生反應的離子方程式為_____________________________。

（3）“過濾3”所得濾液中可以循環使用的物質為______________、_____________。

（4）冶煉工藝還可以將精選后的黃銅礦砂與空氣在高溫下煅燒，使其轉變為銅，發生的反應為、。此工藝與前一工藝相比主要缺點有______________________（任答一點）。

（5）銅溶解于H2O2和H2SO4的混合溶液中可制備CuSO4。測定溶液中Cu2+濃度的方法：準確量取V1 mL溶液于錐形瓶中，調節pH至3~4，加入過量KI溶液，充分反應后，滴加2滴淀粉溶液，再慢慢滴加c mol/L的Na2S2O3標準溶液至恰好完全反應，消耗Na2S2O3標準溶液V2 mL。上述過程中發生的反應為、。

①“恰好完全反應”時溶液的顏色變化為___________________。

②溶液中Cu2+的物質的量濃度為________________________（用含c、V1、V2的代數式表示）mol/L。

Answer 1

【答案】 Fe2O3 HCl CuCl2 會產生污染環境的SO2氣體（或能耗高等合理答案） 溶液由藍色變為無色并且半分鐘內不恢復藍色 cV2/V1

【解析】CuFeS2加入CuCl2浸取發生CuFeS2+3CuCl2=4CuCl↓+FeCl2+2S↓，過濾后得到濾液含有FeCl2，固體含有CuCl、S，加入濃鹽酸將CuCl溶解，硫不溶，達到除硫目的，過濾得到濾液含有[CuCl2]-，調節溶液pH發生歧化反應生成Cu和Cu2+，過濾可得到Cu，得到濾液含有HCl和CuCl2。

(1)過濾1所得濾液中只含FeCl2，將其在空氣中加熱蒸干、灼燒后，加入發生中發生水解上火車氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵被氧化生成氫氧化鐵，氫氧化鐵灼燒分解生成氧化鐵，所得固體為Fe2O3，故答案為：Fe2O3；

(2)根據流程圖，“除硫”時加入的濃鹽酸與CuCl反應生成[CuCl2]-，過濾可以除去硫，反應的離子方程式為CuCl+ Cl-=[CuCl2]-，故答案為：CuCl+ Cl-=[CuCl2]-；

(3)“過濾3”所得濾液中，可以循環使用，故答案為：HCl和CuCl2；

(4)將精選后的黃銅礦砂與空氣在高溫下煅燒，使其轉變為銅，反應會生成二氧化硫氣體，污染空氣，且能耗較高，故答案為：會產生污染環境的氣體SO2(或能耗高等)；

(5)①“恰好反應”時即溶液中的I2恰好與Na2S2O3完全反應，此時溶液的顏色變化為藍色變為無色，且半分鐘內不恢復藍色，故答案為：藍色變為無色，且半分鐘內不恢復藍色；

②根據反應2Cu2++4I-═2CuI↓+I2；2S2O32-+I2═S4O62-+2I-可知，2Cu2+～I2～2S2O32-，所以Cu2+離子的物質的量與S2O32-的物質的量相等，為cV2×10-3 mol，根據c=可知，Cu2+離子的物質的量濃度為mol/L，故答案為： 。