Question

【题目】下图是以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料制取胆矾晶体(CuSO45H2O)的流程:

已知：高温焙烧时的主要反应有：2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2；

2Cu2S+ 5O22CuO+2CuSO4，2FeS+3O22FeO+2SO2

（1）最适合的试剂X是__________________(填化学式)溶液。(x足量，能完成后续反应)

（2）加入适量 CuO粉末的作用是调节溶液的pH，促进 Fe3+水解产生氢氧化铁，达到除杂的目的。由溶液C制胆矾晶体包含的主要操作步骤是_______、_______、过滤、晾干。

（3）假设流程图中消耗的CuO为ag，最终制得bg胆矾晶体，消耗黄铜矿的质量为cg，不考虑生产过程中的损失，则黄铜矿中CuFeS2的质量分数为____________(列出计算式)

Answer 1

【答案】H2SO4 蒸发浓缩 冷却结晶

【解析】

（1）根据题中提供的信息可知，黄铜矿高温焙烧后的固体中CuO、CuSO4、FeO，为了将CuO和FeO转化为可溶物，金属氧化物能与酸反应生成盐和水，结合该流程目的是制取胆矾晶体(CuSO45H2O)，最适合的试剂X是H2SO4溶液。(x足量，能完成后续反应)；

（2）溶液C的溶质是硫酸铜，由硫酸铜溶液制取制胆矾晶体，为了提高晶体析出效率，首先要将硫酸铜进行蒸发浓缩，胆矾晶体受热易失去结晶水，结晶时，应采用冷却结晶。由溶液C制胆矾晶体包含的主要操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、晾干；

（3）ag的CuO中铜元素的质量=，bg胆矾晶体中铜元素的质量=，根据质量守恒定律可知，参加反应的CuFeS2中铜元素的质量=，黄铜矿中CuFeS2的质量=，黄铜矿中CuFeS2的质量分数=。