以黄铜矿精矿为原料，制取金属铜的工艺如下所示：Ⅰ．将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3）粉碎。Ⅱ．采用如图所示装置进行电化学浸出实验。将精选黄铜

Question

以黄铜矿精矿为原料，制取金属铜的工艺如下所示：

Ⅰ．将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS ₂ ，含有少量CaO、MgO、Al ₂ O ₃ ）粉碎。
Ⅱ．采用如图所示装置进行电化学浸出实验。将精选黄铜矿粉加入电解槽的阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。
Ⅲ．一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应：2RH(有机相)+Cu ²⁺ (水相) R ₂ Cu(有机相)+2H ^＋ (水相)分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu ²⁺ 得以再生。   Ⅳ．电解硫酸铜溶液制得金属铜。
（1）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：CuFeS ₂ + 4H ⁺ ＝Cu ²⁺ + Fe ²⁺ + 2H ₂ S↑    2Fe ³⁺ + H ₂ S＝2Fe ²⁺ + S↓+ 2H ⁺ ，阳极区硫酸铁的主要作用是                                     。（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有红色固体析出，一段时间后红色固体溶解。写出析出红色固体的反应方程式                          。
（3）若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是                 。
（4）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu ²⁺ 得以再生的原理是                         。（5）步骤Ⅳ，若电解200mL0.5 mol/L的CuSO ₄ 溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是                                            。

Answer 1

（1）吸收硫化氢气体，防止环境污染（表述合理即可得分） （1分） （2）Cu 2+ +2e – ＝Cu  （2分）  （3）分液漏斗 （1分）（4）增大H + 浓度，使平衡2RH(有机相) + Cu 2+ (水相) R 2 Cu(有机相)+ 2H ＋ (...