Question

【题目】辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示：

（1）写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式：________________________

（2）“矿渣”中除了S以外，还有____________(填化学式)；“回收S”过程中温度控制在50~60℃之间，不宜过高或过低的原因是____________________________________

（3）“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是____________________________________；“蒸发浓缩、冷却结品”过程中，要用HNO3溶液调节溶液的pH，其理由是____________

（4）气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为________________________；向“滤液M”中加入(或通入) ____________(填母代号)，可得到另一种流程中可循坏利用的物质。

a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾

Answer 1

【答案】 Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S SiO2 温度过高苯易挥发，温度过低矿渣中硫的溶解速率或溶解度小 调节溶液的pH，促进Fe3+水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀 抑制Cu2+的水解 4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3 b

【解析】考查化学工艺流程，（1）Cu2S中Cu显＋1价，S显－2价，都具有还原性，FeCl3中Fe3＋具有强氧化性，根据流程，浸取发生的离子反应是Cu2S＋4Fe3＋=2Cu2＋＋4Fe2＋＋S；（2）根据辉铜矿的成分，含有少量的脉石，SiO2不与FeCl3发生反应，因此矿渣中还含有SiO2；苯的沸点较低，温度过高，苯易挥发，温度过低，反应速率慢或溶解度小；（3）置换过程过滤后，得到固体物质是Cu和Fe，Cu和Fe与硝酸反应生成Cu(NO3)2和Fe(NO3)3，Fe3＋水解：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，加入CuO的目的是调节件pH，促使Fe3＋水解，生成氢氧化铁沉淀；Cu(NO3)2溶液中Cu2＋发生水解，Cu2＋＋2H2O=Cu(OH)2＋2H＋，加入硝酸，抑制Cu2＋水解；（4）氮的氧化物与氧气、H2O反应生成HNO3，硝酸是循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3；置换中发生Fe＋CuCl2=FeCl2＋Cu、Fe＋2FeCl3=3FeCl2，滤液M中成分是FeCl2，根据流程图，FeCl3是循环物质，即需要加入Cl2，把FeCl2氧化成FeCl3，故选项B正确。