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铜是用途广泛的金属,可根据铜矿的成分不同采用不同的方法冶炼铜.火法炼铜:将辉铜矿(Cu2S)在空气中高温焙烧即可得到铜和一种还原性的气体.湿法炼铜:科学家发现有一种细菌在有

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铜是用途广泛的金属,可根据铜矿的成分不同采用不同的方法冶炼铜.
火法炼铜:将辉铜矿(Cu2S)在空气中高温焙烧即可得到铜和一种还原性的气体.
湿法炼铜:科学家发现有一种细菌在有氧气存在的酸性溶液中,可以将黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)氧化成含Fe3+,Cu2+的溶液.某工厂运用该原理冶炼铜的同时制绿矾(FeSO4•7H2O)的工艺如下:Ksp=2.2×10-30,Ksp=2.6×10-39作业搜
(1)火法炼铜发生反应的化学方程式为___.
(2)湿法炼铜工艺流程中,为了提高酸浸时的浸取率,本流程可采取的措施是___(写出一条即可),试剂X为___,试剂a为___.
(3)配平反应I的化学方程式:
___ CuFeS2+___O2+___H2SO4=___ CuSO4+___ Fe2(SO43+___ H2O
(4)已知:常温下Ksp=2.2×10-20,Ksp=2.6×10-38.加入过量的试剂X调节pH=4时,可使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=___mol/L,若要此时不出现Cu(OH)2沉淀,则溶液中的c(Cu2+)最大不超过___mol/L.
(5)由滤液得到绿矾的操作为___、___、___、洗涤、干燥.
▼优质解答
答案和解析
(1)火法炼铜发生反应的化学方程式为:Cu2S+O2═2Cu+SO2
故答案为:Cu2S+O2═2Cu+SO2
(2)酸浸时,通过增大酸的浓度、粉碎矿石或者升高温度或者进行搅拌都可以提高浸取率;
故答案为:增大酸的浓度、提高温度、搅拌等;加入过量CuO、Cu(OH)2、CuCO3 调节溶液PH,使铁离子变成氢氧化铁沉淀,则试剂X为CuO、Cu(OH)2、CuCO3,制取的是绿矾,不能引进新的杂质,溶解氢氧化铁用稀硫酸,试剂a的最佳选择是稀硫酸;
故答案为:增大酸的浓度、提高温度、搅拌等;CuO、Cu(OH)2、CuCO3;稀H2SO4
(3)反应I的化学方程式为:4CuFeS2+17O2+2H2SO4═4CuSO4+2Fe2(SO43+2H2O;
故答案为:4,17,2,4,2,2;
(4)已知溶液的pH=4,则c(H+)=10-4mol/L,c(OH-)=10-10mol/L,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-38=c(Fe3+)×c3(OH-),所以c(Fe3+)=2.6×10-8mol/L;已知溶液中氢氧根离子的浓度为10-10mol/L,若要此时不出现Cu(OH)2沉淀,则Qc=c(Cu2+)×c2(OH-2]=2.2×10-20,则溶液中的c(Cu2+)=2.2;
故答案为:2.6×10-8;2.2;
(5)滤液为硫酸亚铁溶液,亚铁离子易被氧化,故再通过蒸发浓缩、隔绝降温结晶、过滤、洗涤、干燥得绿矾;
故答案为:蒸发浓缩、隔绝空气冷却结晶、过滤.
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