Question

【题目】已知辉铜矿、软锰矿的主要成分如下表所示：

矿石	辉铜矿	软锰矿
主要成分	Cu2S、Fe2O3、SiO2	MnO2、SiO2

某化工厂拟以这两种矿石为原料采用湿法冶炼铜，工艺如下：

回答下列问题：

(1)气体 X 遇浓硝酸产生“白烟”，写出气体 X 的电子式：______________________________。

(2)提高“酸浸”速率的措施有______________________________(填两条)。

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

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

(5)从滤液 C 中可以提取一种化学肥料，它的化学式为_____________________________。

(6) 从溶液中析出的碱式碳酸铜可能带有结晶水，设其通式为 Cu2(OH)2CO3·xH2O。准确称取a g 样品，灼烧至恒重，称得 CuO 的质量，固体质量减轻 b g，则 x 为______________________________。

Answer 1

【答案】 适当增大硫酸的浓度、适当升高温度、将矿石粉碎增大接触面积或者进行搅拌（任填两种） Cu和S ＞ 的水解程度大于 (NH4)2SO4

【解析】

流程分析可知辉铜矿软锰矿加入硫酸酸浸：Cu2S+2MnO2+8H+=2Cu2++S↓+2Mn2++4H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，SiO2不溶，过滤得到浸渣A为S、SiO2，得到浸出液调节溶液PH，使铁离子全部沉淀，滤渣B为氢氧化铁，过滤得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，加入碳酸氢铵和并通入氨气，过滤得到滤渣为MnCO3，所得滤液加热赶出氨气并结晶析出得到碱式碳酸铜并过滤得到，再将滤液C通过蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤干燥得到硫酸氨晶体，据此分析作答。

(1)根据气体 X 遇浓硝酸产生“白烟”和流程图中上下元素的关系，可以推知气体X应该为NH3，其电子式为：，故答案为：；

(2)提高“酸浸”速率的措施有适当增大硫酸的浓度、适当升高温度、将矿石粉碎增大接触面积或者进行搅拌来实现，故答案为：适当增大硫酸的浓度、适当升高温度、将矿石粉碎增大接触面积或者进行搅拌（任填两种）

(3) 分析流程图中可知进入的Cu2S经过“酸浸”后出来了S单质和Cu2+，故可知MnO2是与Cu2S反应，可用离子方程式表示“酸浸”中MnO2的作用，反应中被氧化的元素是Cu和S，故答案为： Cu和S；

(4)已知CH3COONH4溶液呈中性，则说明CH3COO-和 的水解程度相当，由于CH3COOH的酸性比H2CO3强，故的水解程度大于CH3COO-，也就大于，故则常温下，NH4HCO3溶液 pH＞7，故答案为：＞；的水解程度大于；

(5)分析工艺流程图不难得出，滤液 C主要含有(NH4)2SO4可以用作氮肥，故它的化学式为(NH4)2SO4，故答案为：(NH4)2SO4；

(6) 根据准确称取a g 样品，灼烧至恒重，称得 CuO 的质量，固体质量减轻 b g，故CuO 的质量为(a-b)g，故，故根据铜原子守恒有：，所以含有的结晶水的物质的量为：，根据质量守恒有：m(H2O)+m[Cu2(OH)2CO3]=ag，即：，带入数据得：，解得：x= 故答案为：。