Question

工業(yè)上以黃銅礦(主要成分CuFeS₂)為原料制備金屬銅，有如下兩種工藝。
I．火法熔煉工藝:將處理過的黃銅礦加人石英，再通人空氣進(jìn)行焙燒，即可制得粗銅。
（1）焙燒的總反應(yīng)式可表示為：2CuFeS₂ + 2SiO₂+5O₂＝2Cu+2FeSiO₃+4SO₂該反應(yīng)的氧化劑是           。
（2）下列處理SO₂的方法，不合理的是_____
A高空排放             B用純堿溶液吸收制備亞硫酸鈉
C用氨水吸收后，再經(jīng)氧化制備硫酸銨    D用BaCl₂溶液吸收制備BaSO₃
（3）爐渣主要成分有FeO 、Fe₂O₃ 、SiO₂、Al₂O₃等，為得到Fe₂O₃加鹽酸溶解后，后續(xù)處理過程中未涉及到的操作有            。
A過濾         B加過量NaOH溶液   C蒸發(fā)結(jié)晶   D灼燒       E加氧化劑
II．FeCl₃溶液浸取工藝:其生產(chǎn)流程如下圖所示

（4）浸出過程中，CuFeS₂與FeCl₃溶液反應(yīng)的離子方程式為 ____________。
（5）該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是____ （填化學(xué)式）。
（6）若用石墨電極電解濾液，寫出陽極的電極反式_____________。
（7）黃銅礦中含少量Pb,調(diào)節(jié)C1^一濃度可控制濾液中Pb²⁺的濃度，當(dāng)c(C1^一)＝2mo1·L^-1時(shí)溶液中Pb²⁺物質(zhì)的量濃度為   mol·L^-1。[已知K_SP(PbCl₂)＝1 x 10^一5]

Answer 1

（1）CuFeS₂、O₂
（2）A、D
（3）C
（4）CuFeS₂+4Fe³⁺＝Cu²⁺+5Fe²⁺+2S
（5）FeCl₃　
（6）Fe²⁺-e^－＝Fe³⁺　
（7）2.5×10^－6

（1）根據(jù)方程式2CuFeS₂ + 2SiO₂+5O₂＝2Cu+2FeSiO₃+4SO₂知，銅元素的化合價(jià)降低，氧元素的化合價(jià)降低，因此該反應(yīng)中氧化劑是CuFeS₂和O₂。
（2）SO₂是大氣污染物，A錯(cuò)；用純堿溶液吸收制備亞硫酸鈉，可以防止污染，B正確；用氨水吸收后，不經(jīng)氧化制硫酸銨，也可以防上污染，C正確；SO₂不能溶于氯化鋇溶液，D錯(cuò)；答案選AD。
（3）爐渣主要成分是FeO、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃等，為得到Fe₂O₃，加鹽酸溶解后，需要過濾出二氧化硅，然后再加入氧化劑將溶液中的亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，再加入過量氫氧化鈉溶液后主要成分是氫氧化鐵沉淀。過濾、洗滌、灼燒就可以得到三氧化二鐵，所以未涉及的實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)結(jié)晶。
（4）過濾得到的濾紙中含有硫單質(zhì)，這說明CuFeS₂與FeCl₃溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即CuFeS₂+4Fe³⁺＝Cu²⁺+5Fe²⁺+S。
（5）電解時(shí)產(chǎn)生的電解液又可以與黃銅礦反應(yīng)，所以該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是FeCl₃。
（6）電解池中陽極失去電子，因此若用石墨做電極電解濾液，則亞鐵離子在陽極失去電子，所以陽極反應(yīng)是Fe²⁺－e^－＝Fe³⁺。
（7）已知K_SP(PbCl₂)＝1×10^一5，因此當(dāng)溶液中c(C1^一)＝2mo1·L^-1時(shí)溶液中Pb²⁺物質(zhì)的量濃度為mol·L^-1。