Question

【題目】輝銅礦主要成分為Cu2S，軟錳礦主要成分MnO2，它們都含有少量Fe2O3、SiO2等雜質。工業(yè)上綜合利用這兩種礦物制備硫酸銅、硫酸錳和硫單質的主要工藝流程如下：

（1）浸取2過程中溫度控制在500C～600C之間的原因是__________________。

（2）硫酸浸取時，Fe3+對MnO2氧化Cu2S起著重要催化作用，該過程可能經過兩歲反應完成，將其補充完整：
①_____________________________（用離子方程式表示）

②MnO2+2Fe2++4H+= Mn2++2Fe3++2H2O

（3）固體甲是一種堿式鹽，為測定甲的化學式，進行以下實驗：

步驟1：取19.2 g固體甲，加足量的稀鹽酸溶解，將所得溶液分為A、B兩等份；

步驟2：向A中加入足量的NaOH溶液并加熱，共收集到0.448L NH3（標準狀況下）過濾后將所得濾渣洗滌干燥并灼燒至質量不再變化，可得4.80g紅棕色固體殘渣：

步驟3：向B中加入足量的BaCl2溶液，過濾、洗滌、干燥，可得9.32g固體殘渣。

則固體甲的化學式為_________________

（4）相關物質的溶解度如下圖，從除鐵后的溶液中通過一系列的操作分別獲得硫酸銅、硫酸錳晶體，請給出合理的操作順序（從下列操作中選取，按先后次序列出字母，操作可重復使用）：溶液→( ) →( )→( ) →(A) →( ) →( ) →（ ），_____________

A.蒸發(fā)溶劑 B．趁熱過濾 C．冷卻結晶 D.過濾

E．將溶液蒸發(fā)至溶液表面出現晶膜 F．將溶液蒸發(fā)至容器底部出現大量晶體

Answer 1

【答案】溫度高苯容易揮發(fā)，溫度低浸取速率小 Cu2S+4Fe3+=2Cu2++S+4Fe2+ NH4Fe3(SO4)2(OH)6 AFB ECD

【解析】

（1）根據苯容易揮發(fā)，和溫度對速率的影響分析；

（2）根據催化劑的特點分析，參與反應并最后生成進行書寫方程式；

（3）根據反應過程中的數據分析各離子的種類和數值，最后計算各種離子的物質的量比即得化學式。

(1)浸取2過程中使用苯作為溶劑，溫度控制在500C～600C之間，是溫度越高，苯越容易揮發(fā)，溫度低反應的速率變小。

（2）Fe3+對Mn02氧化Cu2S起著重要催化作用，說明鐵離子參與反應，然后又通過反應生成，鐵離子具有氧化性，能氧化硫化亞銅，本身被還原為亞鐵離子，故第一步反應為Cu2S+4Fe3+=2Cu2++S+4Fe2+，二氧化錳具有氧化性，能氧化亞鐵離子。

（3）向A中加入足量的NaOH溶液并加熱，共收集到0.448L NH3（標準狀況下）期0.02mol,過濾后將所得濾渣洗滌干燥并灼燒至質量不再變化，可得4.80g紅棕色固體殘渣，即氧化鐵為0.03mol，說明該固體中含有銨根離子和鐵離子。向B中加入足量的BaCl2溶液，過濾、洗滌、干燥，可得9.32g硫酸鋇，即0.04mol，因為將溶液分成兩等份，則19.2 g固體甲含有0.04mol銨根離子，0.12mol鐵離子，0.08mol硫酸根離子，則含有的氫氧根離子物質的量為，則固體甲的化學式為NH4Fe3(SO4)2(OH)6。