Question

工業(yè)上以黃銅礦(主要成分CuFeS2)為原料制備金屬銅，有如下兩種工藝。

I.火法熔煉工藝:將處理過的黃銅礦加人石英，再通人空氣進(jìn)行焙燒，即可制得粗銅。

（1）焙燒的總反應(yīng)式可表示為：2CuFeS2 + 2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSi03+4SO2該反應(yīng)的氧化劑是_____。

（2）下列處理SO2的方法，不合理的是_____

A.高空排放

B.用純堿溶液吸收制備亞硫酸鈉

C.用氨水吸收后，再經(jīng)氧化制備硫酸銨

D.用BaCl2溶液吸收制備BaSO3

（3）爐渣主要成分有FeO 、Fe2O3 、SiO2 ,Al2O3等，為得到Fe2O3加鹽酸溶解后，后續(xù)處理過程中,未涉及到的操作有_____。

A過濾；B加過量NaOH溶液；C蒸發(fā)結(jié)晶；D灼燒；E加氧化劑

II.FeCl3溶液浸取工藝:其生產(chǎn)流程如下圖所示

（4）浸出過程中，CuFeS2與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式為? _____________。

（5）該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是_____(填化學(xué)式)。

（6）若用石墨電極電解濾液，寫出陽極的電極反式_____________。

（7）黃銅礦中含少量Pb,調(diào)節(jié)C1一濃度可控制濾液中Pb2+的濃度，當(dāng)c(C1一)＝2mo1·L-1時(shí)溶液中Pb2+物質(zhì)的量濃度為__mol·L-1。[已知KSP(PbCl2)＝1 x 10一5]

 

Answer 1

【答案】

（15分）（1）CuFeS2、O2（各1分，共2分）

（2）A、D（答對(duì)1個(gè)給1分，答錯(cuò)不給分，共2分）

（3）C（2分）

（4）CuFeS2+4Fe3+＝Cu2++5Fe2++S（沒配平扣1分，共3分）

（5）FeCl3�。�2分）

（6）Fe2+－e－＝Fe3+�。�2分）

（7）2.5×10－6（2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)方程式2CuFeS2 + 2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSiO3+4SO2可知，在反應(yīng)中鐵硫元素的化合價(jià)從－2價(jià)升高到+4價(jià)，失去電子，因此CuFeS2是還原劑；氧氣中氧元素的化合價(jià)從0價(jià)降低到－2價(jià)，銅元素的化合價(jià)從＋2價(jià)降低到0價(jià)，因此該反應(yīng)的氧化劑是CuFeS2、O2。

（2）A.SO2是大氣污染物，不能隨意排放，A不正確；B.用純堿溶液吸收制備亞硫酸鈉，可以防止污染，B正確；C.用氨水吸收后，再經(jīng)氧化制備硫酸銨，也可以防止污染，C正確；D.SO2不能溶于氯化鋇溶液中，因此用BaCl2溶液吸收制備BaSO3是不可能的，D不正確，答案選AD。

（3）爐渣主要成分有FeO 、Fe2O3 、SiO2 ,Al2O3等，為得到Fe2O3加鹽酸溶解后，需要過濾出二氧化硅。然后加入氧化劑將溶液中的亞鐵離子氧化生成鐵離子，再加入過量的氫氧化鈉溶液后生成氫氧化鐵沉淀，過濾、洗滌灼燒即得到氧化鐵，因此后續(xù)處理過程中,未涉及到的操作有蒸發(fā)結(jié)晶，答案選C。

（4）過濾得到的濾紙中含有硫單質(zhì)，這說明CuFeS2與FeCl3溶液發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，鐵離子將硫離子氧化，因此反應(yīng)的離子方程式為CuFeS2+4Fe3+＝Cu2++5Fe2++S。

（5）電解時(shí)產(chǎn)生的電解液又可以與黃銅礦反應(yīng)，因此該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是FeCl3。

（6）電解池中陽極失去電子，因此若用石墨電極電解濾液，則亞鐵離子在陽極失去電子，所以陽極的電極反式Fe2+－e－＝Fe3+。

（7）已知KSP(PbCl2)＝1×10一5，因此當(dāng)溶液中c(C1一)＝2mo1·L-1時(shí)溶液中Pb2+物質(zhì)的量濃度為＝2.5×10－6mol·L-1。

考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)判斷、二氧化硫尾氣處理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作以及電化學(xué)原理的應(yīng)用與計(jì)算