以黄铜矿（主要成分二硫化亚铁铜CuFeS2）为原料，用Fe2（SO4）3溶液作浸取剂提取铜，总反应的离子方程式是CuFeS2+4Fe3+⇌Cu2++5Fe2++2S．（1）该反应中，Fe3+体现性．（2）上述总反应的原理如

Question

以黄铜矿（主要成分二硫化亚铁铜CuFeS₂）为原料，用Fe₂（SO₄）₃溶液作浸取剂提取铜，总反应的离子方程式是CuFeS₂+4Fe³⁺⇌Cu²⁺+5Fe²⁺+2S．
（1）该反应中，Fe³⁺体现___性．
（2）上述总反应的原理如图1所示．负极的电极反应式是___．
（3）一定温度下，控制浸取剂pH=1，取三份相同质量黄铜矿粉末分别进行如下实验：

实验	操作	2小时后Cu2+浸出率/%
I	加入足量0.10mol•L-1 Fe2（SO4）3溶液	78.2
II	加入足量0.10mol•L-1 Fe2（SO4）3溶液，通入空气	90.8
III	加入足量0.10mol•L-1 Fe2（SO4）3溶液，再加入少量0.0005mol•L-1 Ag2SO4溶液	98.0

①对比实验 I、II，通入空气，Cu²⁺浸出率提高的原因是___．
②由实验 III推测，在浸取Cu²⁺过程中Ag⁺作催化剂，催化原理是：
ⅰ．CuFeS₂+4Ag⁺═Fe²⁺+Cu²⁺+2Ag₂S
ⅱ．Ag₂S+2Fe³⁺═2Ag⁺+2Fe²⁺+S
为证明该催化原理，进行如下实验：
a．取少量黄铜矿粉末，加入少量0.0005mol•L^-1 Ag₂SO₄溶液，充分混合后静置．取上层清液，加入稀盐酸，观察到溶液中___，证明发生反应 i．
b．取少量Ag₂S粉末，加入___溶液，充分混合后静置．取上层清液，加入稀盐酸，有白色沉淀，证明发生反应 ii．
（4）用实验 II的浸取液电解提取铜的原理如图2所示：

①电解初期，阴极没有铜析出．用电极反应式解释原因是___．
②将阴极室的流出液送入阳极室，可使浸取剂再生，再生的原理是___．

Answer 1

（1）CuFeS₂+4Fe³⁺⇌Cu²⁺+5Fe²⁺+2S，反应中铁元素化合价+3价变化为+2价，做氧化剂被还原发生还原反应，
故答案为：氧化；
（2）CuFeS₂+4Fe³⁺⇌Cu²⁺+5Fe²⁺+2S，负极是CuFeS₂失电子发生氧化反应，电极反应为：CuFeS₂-4e^-═Fe²⁺+2S+Cu²⁺，
故答案为：CuFeS₂-4e^-═Fe²⁺+2S+Cu²⁺；
（3）①一定温度下，控制浸取剂pH=1，取三份相同质量黄铜矿粉末，加入足量0.10mol•L^-1 Fe₂（SO₄）₃溶液，发生反应生成亚铁离子、铜离子和单质硫，其中亚铁离子被氧气氧化为铁离子，通入O₂后，发生反应4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，c（Fe²⁺）降低，c（Fe³⁺）升高，总反应的平衡正向移动，
故答案为：通入O₂后，发生反应4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，c（Fe²⁺）降低，c（Fe³⁺）升高，总反应的平衡正向移动；
②a．无明显现象；    
b．pH=1的0.10 mol•L^-1Fe₂（SO₄）₃溶液；
（4）①电解初期，阴极没有铜析出．浸取液中含过量的铁离子，铁离子氧化性大于铜优先放电，电极反应Fe³⁺+e^-═Fe²⁺，
故答案为：Fe³⁺+e^-═Fe²⁺；
②将阴极室的流出液送入阳极室，可使浸取剂再生，再生的原理是Fe²⁺在阳极失电子生成Fe³⁺：Fe²⁺-e^-═Fe³⁺，SO₄^2-通过阴离子交换膜进入阳极室，Fe₂（SO₄）₃溶液再生，
故答案为：Fe²⁺在阳极失电子生成Fe³⁺：Fe²⁺-e^-═Fe³⁺，SO₄^2-通过阴离子交换膜进入阳极室，Fe₂（SO₄）₃溶液再生；