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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.将精选黄铜矿粉加入
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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)+Cu2+(水相)⇌R2Cu(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Cu2+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:
CuFeS2+4H+═Cu2++Fe2++2H2S↑ 2Fe3++H2S═2Fe2++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,Cu2+得以再生的原理是______.
(5)步骤Ⅳ,若电解200mL0.5mol/L的CuSO4溶液,生成铜3.2g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是______.
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)+Cu2+(水相)⇌R2Cu(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Cu2+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:
CuFeS2+4H+═Cu2++Fe2++2H2S↑ 2Fe3++H2S═2Fe2++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,Cu2+得以再生的原理是______.
(5)步骤Ⅳ,若电解200mL0.5mol/L的CuSO4溶液,生成铜3.2g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是______.
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答案和解析
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