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【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:(已知:硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳、四氯化碳和苯。)

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

(2)“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)氣體NOx與氧氣混合后通入水中能生成流程中可循環(huán)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),可得到另一種可循環(huán)利用的物質。 a.鐵 b.氯氣 c.高錳酸鉀

(4)“保溫除鐵”過程中,加入CuO的目的是__________________;“蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶”過程中,加入HNO3調節(jié)溶液的pH,其理由是___________。

(5)洗滌硝酸銅晶體的洗滌劑可以使用下列物質中的______________。

a.酒精 b.熱水 c.飽和硝酸銅溶液

【答案】 Cu2S+4Fe3+ 2Cu2++4Fe2++S 溫度過低,礦渣的溶解速率小;溫度過高,苯易揮發(fā) 4NOx+(5-2x)O2+2H2O 4HNO3 b 加大Fe3+轉化為Fe(OH)3的程度 抑制Cu2+的水解 ac

【解析】輝銅礦加入氯化鐵溶液溶解浸取過濾,得到礦渣加入苯水浴加熱回收硫單質;加入在濾液中加入鐵還原鐵離子和銅離子過濾,濾液M中加入氯氣氧化反應生成氯化鐵循環(huán)使用,保溫除鐵加入稀硝酸溶液和氧化銅反應,調節(jié)溶液PH除去雜質離子,過濾得到濾液為硫酸亞鐵溶液,在稀硝酸溶液中蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶過濾洗滌得到晶體。

(1)鐵離子做氧化劑,Cu2S被氧化,離子方程式為:Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S,故答案為:Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S;

(2)苯沸點比較低,溫度過高苯容易揮發(fā),從反應動力學看溫度過低溶解速率小,故答案為:溫度過低,礦渣的溶解速率;溫度過高,苯易揮發(fā);

(3)NOx做還原劑,依據質量守恒和電子守恒寫出方程式:4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3,向濾液M中通入Cl2FeCl2氧化為FeCl3,可以循環(huán)使用,故選b,故答案為:4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3,b;

(4)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO使水解平衡正向進行,調節(jié)溶液的pH使鐵元素完全轉化為氫氧化鐵沉淀,加熱過程中Cu2+會水解,加入硝酸抑制Cu2+的水解,不引入新的雜質,故答案為:調節(jié)溶液pH使使鐵元素完全轉化為氫氧化鐵沉淀,抑制銅離子水解;

(5) a. 硝酸銅在酒精中的溶解度較小,可以用酒精洗滌,正確;b. 硝酸銅在熱水中的溶解度增大,不能用熱水洗滌,錯誤;c.飽和硝酸銅溶液中硝酸銅的溶解度很小,可以用飽和硝酸銅溶液洗滌,正確;故選ac。

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A.
B.
C.
D.

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