Question

【题目】从含铜丰富的自然资源黄铜矿（CuFeS2）冶炼铜的工艺流程如下：

已知：CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl+FeCl2+2S

（1）浸取时，若改用FeCl3溶液，也能生成CuCl和S，该反应化学方程式为_____．

（2）若过滤1所得滤液中只含FeCl2，则将其在空气中加热蒸干、灼烧后，所得固体的化学式为_____．

（3）调节溶液的pH后，除生成Cu外，还能产生一种金属离子，此金属离子是_____．（填离子符号）

（4）过滤3所得滤液中可以循环使用的物质有_____，为保持流程持续循环，每生成1molCu，理论上需补充CuCl2的物质的量为_____．

（5）冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜，化学方程式为：6CuFeS2+13O23Cu2S+2Fe3O4+9SO2、Cu2S+O22Cu+SO2此工艺与前一工艺相比主要缺点有_____．

Answer 1

【答案】CuFeS2+ 3FeCl3＝CuCl + 4FeCl2+ 2S Fe2O3 Cu2+ CuCl2（HCl） 0.5mol 会产生污染环境的气体SO2，能耗高等

【解析】

CuFeS2加入CuCl2浸取发生CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl+FeCl2+2S，过滤后得到滤液含有FeCl2，固体含有CuCl、S，加入盐酸除硫，过滤得到滤液含有[CuCl2]﹣，调节溶液pH发生歧化反应生成Cu和Cu2+，过滤可得到Cu，得到滤液含有Cu2+，以此解答该题。

CuFeS2加入CuCl2浸取发生CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl+FeCl2+2S，过滤后得到滤液含有FeCl2，固体含有CuCl、S，加入盐酸除硫，过滤得到滤液含有[CuCl2]﹣，调节溶液pH发生歧化反应生成Cu和Cu2+，过滤可得到Cu，得到滤液含有Cu2+，

（1）CuFeS2和3FeCl3之间发生的是氧化还原反应，化学方程式为：CuFeS2+3FeCl3＝CuCl+4FeCl2+2S，故答案为：CuFeS2 + 3FeCl3＝CuCl + 4FeCl2 + 2S；

（2）过滤1所得滤液中只含FeCl2，将其在空气中加热蒸干、灼烧后，发生水解生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁灼烧分解生成氧化铁，所得固体为Fe2O3，故答案为：Fe2O3；

（3）过滤得到滤液含有[CuCl2]﹣，调节溶液pH发生歧化反应生成Cu和Cu2+，故答案为：Cu2+；

（4）滤3所得滤液中含有HCl和CuCl2，可以循环使用，涉及反应有CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl+FeCl2+2S、2CuCl＝Cu+CuCl2，综合两个化学方程式可得CuFeS2+CuCl2＝2Cu+FeCl2+2S，由方程式可得每生成1molCu，理论上需补充CuCl2的物质的量为0.5mol，

故答案为：CuCl2(HCl)；0.5mol；

（5）将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜，生成二氧化硫气体，污染空气，且能耗高，故答案为：会产生污染环境的气体SO2，能耗高等。