辉铜矿石主要含有硫化亚铜（Cu2S)及少量脉石（SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表

Question

辉铜矿石主要含有硫化亚铜（Cu₂S)及少量脉石（SiO₂)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表

沉淀物	Cu(OH)2	Fe(OH)3	Fe(OH)2
开始沉淀pH	4.7	2.7	7.6
完全沉淀pH	6.7	3.7	9.6

（1）写出浸取过程中Cu₂S溶解成Cu²⁺的离子方程式     _________________________。

（2）气体NO_x 与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为  _______________________________________________________

（3）可向滤液M中加入（或通入）下列  ____(填字母)物质，得到较多的另一种可循环利用的物质。

      A．Fe          B．NaClO        C．H₂O₂       D. Cl₂

（4）蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH，其作用是    _______________________。

（5）在除铁阶段，如果pH控制不当会使产量降低。你认为应该采取的补救措施是：将滤渣加入到HNO₃中将pH调为________，充分反应后过滤，将滤液与原滤液合并。

Answer 1

【答案】（1）Cu₂S+4Fe³⁺=2Cu²⁺+4Fe²⁺+S        （2）4NO_x +(5-2x)O₂+2H₂O=4HNO₃   ；（3）C D  ；   

（4）抑制Cu²⁺的水解且不带入其他杂质 ；（5）3.7-4.7．

【解析】

试题分析：（1）根据图示可知：用FeCl₃浸取过程中Cu₂S溶解成Cu²⁺的离子方程式是Cu₂S+4Fe³⁺= 2Cu²⁺ +4Fe²⁺+S；（2）2NO+O₂=2NO₂；3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO。反应循环往复。反应的方程式是4NO_x +(5-2x)O₂+2H₂O=4HNO₃   ；（3）在滤液M中含有Fe2+ 若要加入氧化剂，就可以把Fe²⁺氧化为Fe³⁺ 得到另一种可循环利用的物质，但是有不引入杂质离子。因此加入的试剂是H₂O₂、 Cl₂。选项是C 、D。（4）硝酸铜是强酸弱碱盐，加热容易水解产生氢氧化铜沉淀。所以在蒸发浓缩时，为了抑制Cu²⁺的水解且不带入其他杂质，要用硝酸调节溶液的pH。（5）由于Fe(OH)₃产物完全时的pH是3.7，而Cu(OH)₂开始沉淀pH是4.7.所以为了达到既除去杂质又不有用物质消耗，补救措施是：将滤渣加入到HNO₃中将pH调为二者之间。即3.7-4.7，充分反应后过滤，将滤液与原滤液合并。

考点：考查物质制取时的反应条件的选择、离子方程式、化学方程式的书写、杂质除去试剂的选择。