题目内容
【题目】黄铜矿不仅可用于火法炼铜，也可用于湿法炼铜，湿法可同时生产铜、磁性氧化铁和用于橡胶工业的一种固体物质A，流程如图：
(1)写出反应I的离子方程式________________________。
(2)工业生产中的过滤操作多采用倾析法分离出固体物质，下列适合用倾析法的有__________。
A．沉淀的颗粒较大 B．沉淀容易沉降 C．沉淀呈胶状 D．沉淀呈絮状
(3)在反应Ⅱ中，计算NaHCO3饱和溶液(其中CO32－平衡浓度为1.2×10－3 mol·L－1)可产生FeCO3沉淀时的最小Fe2+浓度是_________。(已知FeCO3的Ksp=3.0×10－11)
(4)反应Ⅲ是在设备底部鼓入空气，高温氧化锻烧法来制备磁性氧化铁，写出对应的化学方程式________________________________________。
(5)固体物质A的成分是_________(写名称)，溶液B中所含溶质是__________(写化学式)。
(6)潮湿的FeCO3固体若不及时灼烧处理会在空气中逐渐变红褐色的Fe(OH)3固体，写出相关的化学方程式：_____________________________________________。
(7)本流程中可实现循环使用的物质除了水外，还有____________。
【答案】CuFeS2+3Fe3++Cl－＝CuCl+4Fe2++2S AB 2.5×10－8mol·mol－1 6FeCO3+O2
2Fe3O4+6CO2 硫 CuCl2、NaCl 4FeCO3+O2+6H2O＝4Fe(OH)3+4CO2 NaCl(或氯化钠)
【解析】
根据流程：黄铜矿CuFeS2与FeCl3发生反应Ⅰ：CuFeS2+3FeCl3=CuCl↓+4FeCl2+2S↓，过滤，滤液为氯化亚铁，与NaHCO3发生反应Ⅱ生成FeCO3，过滤，向FeCO3中通入空气生成四氧化三铁，滤渣为S、CuCl，与NaCl溶液发生反应Ⅳ：CuCl+NaCl=Na[CuCl2]，S不溶，过滤得到Na[CuCl2]溶液，固体为S，向滤液中加入水，Cu+在反应V中发生自身氧化还原反应，歧化为Cu2+和Cu，溶液A含有CuCl2、NaCl，据此答题。
（1）黄铜矿CuFeS2与FeCl3发生反应Ⅰ：CuFeS2+3FeCl3=CuCl+4FeCl2+2S，离子方程式为：CuFeS2+3Fe3++Cl－＝CuCl+4Fe2++2S，
故答案为：CuFeS2+3Fe3++Cl－＝CuCl+4Fe2++2S。
（2）沉淀的颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部，常用倾析法分离。沉淀呈胶状或絮状，静止后不容易沉降，不能采取倾析法分离；
故答案为：AB。
（3）己知FeCO3的Ksp=3.0×10-11，NaHCO3饱和溶液（其中CO32-平衡浓度为1.2×10-3mol/L）可产生FeCO3沉淀时的最小Fe2+浓度是3.0×1011/1.2×103mol/L=2.5×10-8mol/L；
故答案为：2.5×10-8mol/L。
（4）高温氧化锻烧法来制备磁性氧化铁，化学方程式为：6FeCO3+O2
2Fe3O4+6CO2，故答案为：6FeCO3+O22Fe3O4+6CO2。
（5）滤渣为S、CuCl，与NaCl溶液发生反应Ⅳ：CuCl+NaCl=Na[CuCl2]，S不溶，过滤得到Na[CuCl2]溶液，固体为S；向滤液中加入水，Cu+在反应V中发生自身氧化还原反应，歧化为Cu2+和Cu，溶液A含有CuCl2、NaCl，
故答案为：硫；CuCl2、NaCl。
（6）潮湿的FeCO3固体若不及时灼烧处理会在空气中逐渐变红，二价铁被氧化为三价铁并水解生成红褐色的氢氧化铁，化学方程式为：6FeCO3+O2+6H2O═4Fe（OH）3+4CO2；
故答案为：6FeCO3+O2+6H2O═4Fe（OH）3+4CO2。
（7）反应Ⅳ使用氯化钠溶液，反应Ⅴ生成的溶液A含有CuCl2、NaCl，氯化钠可循环使用；故答案为：NaCl(或氯化钠)。
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