Question

【題目】黃銅礦不僅可用于火法煉銅，也可用于濕法煉銅，濕法可同時生產(chǎn)銅、磁性氧化鐵和用于橡膠工業(yè)的一種固體物質(zhì)A，流程如圖：

(1)寫出反應(yīng)I的離子方程式________________________。

(2)工業(yè)生產(chǎn)中的過濾操作多采用傾析法分離出固體物質(zhì)，下列適合用傾析法的有__________。

A．沉淀的顆粒較大 B．沉淀容易沉降 C．沉淀呈膠狀 D．沉淀呈絮狀

(3)在反應(yīng)Ⅱ中，計算NaHCO3飽和溶液(其中CO32－平衡濃度為1.2×10－3 mol·L－1)可產(chǎn)生FeCO3沉淀時的最小Fe2+濃度是_________。(已知FeCO3的Ksp=3.0×10－11)

(4)反應(yīng)Ⅲ是在設(shè)備底部鼓入空氣，高溫氧化鍛燒法來制備磁性氧化鐵，寫出對應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________。

(5)固體物質(zhì)A的成分是_________(寫名稱)，溶液B中所含溶質(zhì)是__________(寫化學(xué)式)。

(6)潮濕的FeCO3固體若不及時灼燒處理會在空氣中逐漸變紅褐色的Fe(OH)3固體，寫出相關(guān)的化學(xué)方程式：_____________________________________________。

(7)本流程中可實現(xiàn)循環(huán)使用的物質(zhì)除了水外，還有____________。

Answer 1

【答案】CuFeS2+3Fe3++Cl－＝CuCl+4Fe2++2S AB 2.5×10－8mol·mol－1 6FeCO3+O22Fe3O4+6CO2 硫 CuCl2、NaCl 4FeCO3+O2+6H2O＝4Fe(OH)3+4CO2 NaCl(或氯化鈉)

【解析】

根據(jù)流程：黃銅礦CuFeS2與FeCl3發(fā)生反應(yīng)Ⅰ：CuFeS2+3FeCl3=CuCl↓+4FeCl2+2S↓，過濾，濾液為氯化亞鐵，與NaHCO3發(fā)生反應(yīng)Ⅱ生成FeCO3，過濾，向FeCO3中通入空氣生成四氧化三鐵，濾渣為S、CuCl，與NaCl溶液發(fā)生反應(yīng)Ⅳ：CuCl+NaCl=Na[CuCl2]，S不溶，過濾得到Na[CuCl2]溶液，固體為S，向濾液中加入水，Cu+在反應(yīng)V中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，歧化為Cu2+和Cu，溶液A含有CuCl2、NaCl，據(jù)此答題。

（1）黃銅礦CuFeS2與FeCl3發(fā)生反應(yīng)Ⅰ：CuFeS2+3FeCl3=CuCl+4FeCl2+2S，離子方程式為：CuFeS2+3Fe3++Cl－＝CuCl+4Fe2++2S，

故答案為：CuFeS2+3Fe3++Cl－＝CuCl+4Fe2++2S。

（2）沉淀的顆粒較大，靜止后容易沉降至容器底部，常用傾析法分離。沉淀呈膠狀或絮狀，靜止后不容易沉降，不能采取傾析法分離；

故答案為：AB。

（3）己知FeCO3的Ksp=3.0×10-11，NaHCO3飽和溶液（其中CO32-平衡濃度為1.2×10-3mol/L）可產(chǎn)生FeCO3沉淀時的最小Fe2+濃度是3.0×1011/1.2×103mol/L=2.5×10-8mol/L；

故答案為：2.5×10-8mol/L。

（4）高溫氧化鍛燒法來制備磁性氧化鐵，化學(xué)方程式為：6FeCO3+O22Fe3O4+6CO2，故答案為：6FeCO3+O22Fe3O4+6CO2。

（5）濾渣為S、CuCl，與NaCl溶液發(fā)生反應(yīng)Ⅳ：CuCl+NaCl=Na[CuCl2]，S不溶，過濾得到Na[CuCl2]溶液，固體為S；向濾液中加入水，Cu+在反應(yīng)V中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，歧化為Cu2+和Cu，溶液A含有CuCl2、NaCl，

故答案為：硫；CuCl2、NaCl。

（6）潮濕的FeCO3固體若不及時灼燒處理會在空氣中逐漸變紅，二價鐵被氧化為三價鐵并水解生成紅褐色的氫氧化鐵，化學(xué)方程式為：6FeCO3+O2+6H2O═4Fe（OH）3+4CO2；

故答案為：6FeCO3+O2+6H2O═4Fe（OH）3+4CO2。
（7）反應(yīng)Ⅳ使用氯化鈉溶液，反應(yīng)Ⅴ生成的溶液A含有CuCl2、NaCl，氯化鈉可循環(huán)使用；故答案為：NaCl(或氯化鈉)。