Question

輝銅礦石主要含有硫化亞銅（Cu2S）及少量脈石（SiO2）。一種以輝銅礦石為原料制備硝酸銅的工藝流程如下：

（1）寫出浸取過程中Cu2S溶解的離子方程式___________________________。

（2）回收S過程中溫度控制在50～60 ℃之間，不宜過高或過低的原因是____________________、____________________。

（3）氣體NOx與氧氣混合后通入水中能生成流程中可循環利用的一種物質，該反應的化學方程式為______________________；向濾液M中加入（或通入）下列________（填字母）物質，得到另一種可循環利用的物質。

a．鐵　　　　b．氯氣　　　　c．高錳酸鉀

（4）保溫除鐵過程中加入CuO的目的是____________________；蒸發濃縮時，要用硝酸調節溶液的pH，其理由是______________________________。

 

Answer 1

（1）Cu2S＋4Fe3＋=2Cu2＋＋4Fe2＋＋S

（2）溫度高苯容易揮發　溫度低溶解速率小

（3）4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O=4HNO3　b

（4）調節溶液的pH，使鐵完全轉化為Fe（OH）3沉淀　抑制Cu2＋的水解（不帶入其他雜質）

【解析】（1）反應物為Cu2S和FeCl3，由流程信息可知產物有Cu2＋、S，FeCl3作氧化劑，還原產物為Fe2＋。Cu2S總化合價升高4，而Fe3＋降低1，所以Cu2S前配1，Fe3＋前配4。（2）從苯的物理性質和溶解速率著手分析。（3）NOx→HNO3，氮元素化合價由＋2x→＋5，化合價變化（5－2x），O2化合價降低4，守恒配平。濾液M是鐵置換CuCl2中銅后的FeCl2溶液，氯化可生成循環使用的FeCl3溶液。（4）實驗的目的是除鐵，①加硝酸氧化Fe2＋→Fe3＋，②加CuO調節pH沉淀Fe3＋。由于Cu2＋能水解，蒸發Cu（NO3）2時需要加HNO3以抑制水解。