题目

题型：不详难度：来源：

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：

（1）写出步骤“还原”中可能发生反应的离子方程式               、              。
（2）回收S过程中温度控制50℃～60℃之间，不宜过高或过低的原因是      、     。
（3）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，该物质的化学式为          ；向滤液M中加入（或通入）下列         (填字母)物质，得到另一种可循环利用的物质。
a．铁           b．氯气        c．高锰酸钾         d．盐酸
（4）保温除铁过程中加入CuO的目的是                、                    ；
（5）过滤③所得到的滤液，加入硝酸后，经操作X、过滤④得到硝酸铜晶体。
硝酸的作用是                                    ；
操作X是            、         (填操作名称) 。

答案

（1）Fe +2Fe³⁺→3Fe²⁺       Fe +Cu²⁺→Cu+Fe²⁺
（2）温度高苯容易挥发，温度低溶解速率小
（3）HNO₃ （1分）       b （2分）
（4）调节溶液的pH，使Fe³⁺完全转化为Fe(OH)₃沉淀
（5）抑制Cu²⁺的水解（1分）  蒸发浓缩、冷却结晶（2分）

解析

试题分析：（1）辉铜矿与氯化铁溶液反应生成氯化铜、氯化亚铁和单质硫，二氧化硅不反应与单质硫一起形成矿渣，滤液中含有铁离子、铜离子，所以加入铁粉反应的反应有Fe +2Fe³⁺→3Fe²⁺ 、Fe +Cu²⁺→Cu+Fe²⁺。
（2）苯是有机溶剂，易挥发，所以温度高苯容易挥发，而温度低溶解速率小，因此回收S过程中温度控制50℃～60℃之间，不宜过高或过低。
（3）气体NO_x与氧气混合后通入水中能生成硝酸，所以可循环利用的物质化学式为HNO₃。滤液M是氯化亚铁，可以再转化为氯化铁而循环利用，所以该试剂应该是氯气，答案选b。
（4）氧化铜是碱性氧化物，能与酸反应调节溶液的pH值，所以氧化铜的作用是调节溶液的pH，使Fe³⁺完全转化为Fe(OH)₃沉淀而析出。
（5）硝酸铜溶液中的铜离子易水解，所以加入硝酸的作用是抑制Cu²⁺的水解；从溶液中得到硝酸铜晶体的实验操作应该是蒸发浓缩、冷却结晶。