Question

【題目】金屬及其化合物在生產中用途廣泛。

I.利用生產硼砂的廢渣一硼鎂泥(主要成分為MgCO3、SiO2，還含有少量Fe2O3、MnO2、CaO等)為主要原料制取輕質碳酸鎂[MgCO3·Mg(OH)2·2H2O]的工業流程如下：

（1）寫出“酸溶”一步中，MgCO3和硫酸反應的離子方程式________________________。

（2）濾渣2的主要成分有MnO2和________，寫出生成MnO2的離子方程式_____________。

（3）“合成”時需通蒸汽至80℃，邊加熱邊攪拌，溫度不能超80℃的原因是______________。

II.從含銅豐富的自然資源黃銅礦(CuFeS2)冶煉銅的工藝流程如下：

已知：①CuFeS2+3CuCl2=4CuCl↓+FeCl2+2S↓ ②+1價的Cu在酸性條件下易歧化

（4）浸取時，若改用FeCl3溶液，也能生成CuCl和S，該反應化學方程式為_________________。

（5）若過濾1所得濾液中只含FeCl2，則將其在空氣中加熱蒸干、灼燒后，所得固體的化學式為____________________。

（6）過濾3所得濾液中的CuCl2可循環使用，為保持流程持續循環，每生成1molCu，理論上需補充CuCl2的物質的量為_______。

Answer 1

【答案】 MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ Fe(OH)3 Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl- (NH4)2CO3受熱分解[或(NH4)2CO32 NH3↑+H2O+CO2↑] CuFeS2+3FeCl3=CuCl↓+ 4FeCl2+2S ↓ Fe2O3 0.5mol

【解析】（1）寫出“酸溶”一步中，硼鎂泥中MgCO3和硫酸反應生成硫酸鎂、二氧化碳和水，其反應的離子方程式為：MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑；（2）濾渣2是氧化水解后過濾得到的濾渣，故主要成分有MnO2和水解產生的Fe(OH)3，MnO 溶于酸生成Mn2+，Mn2+被NaClO氧化生成MnO2，發生反應的離子方程式為：Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-；（3）“合成”時需通蒸汽至80℃，邊加熱邊攪拌，因為(NH4)2CO3受熱易分解，發生反應(NH4)2CO32 NH3↑+H2O+CO2↑，故溫度不能超80℃；（4）浸取時，若改用FeCl3溶液，也能與CuFeS2反應生成CuCl和S，同時FeCl3被還原為FeCl2，該反應化學方程式為：CuFeS2+3FeCl3=CuCl↓+ 4FeCl2+2S ↓；（5）濾液中只含FeCl2，存在Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+，加熱促進水解，Fe(OH)2在空氣中易氧化生成Fe(OH)3，生成的Fe(OH)3受熱分解，最終所得固體的化學式為Fe2O3；（6）過濾3所得濾液中含有HCl和CuCl2，可以循環使用，涉及反應有CuFeS2+3CuCl2=4CuCl↓+FeCl2+2S↓、2CuCl=Cu+ CuCl2，綜合兩個化學反應方程式可得CuFeS2+CuCl2=2Cu+FeCl2+2S↓，由方程式可得每生成1molCu，理論上需補充CuCl2的物質的量為0.5mol。