Question

【题目】实验室用辉铜矿（主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质）制备碱式碳酸铜的主要实验流程如下。

（1）滤渣Ⅰ的成分为MnO2、单质S和 （写化学式）；硫酸浸取时，Cu2S被MnO2氧化的化学方程式为 。

（2）浸取时，Fe2O3溶于硫酸的离子方程式为 ；研究发现若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，其可能原因是 。

（3）“赶氨”时，最适宜的操作方法是 。

（4）滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是 （写化学式）。

Answer 1

【答案】（1）SiO2；2MnO2 + Cu2S + 4H2SO4 = 2MnSO4 + 2CuSO4 +S+4H2O

（2）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Fe3+可催化Cu2S被MnO2氧化（或答：Fe2O3在浸取时起媒介作用）

（3）将溶液加热（4）(NH4)2SO4

【解析】

试题分析：(1)辉铜矿中含有Cu2S、Fe2O3、SiO2，加入 H2SO4 和 MnO2 后，Cu2S 中＋1 的 Cu 和－2 价的 S 均被氧化生成 Cu2＋和 S，Fe2O3 溶解生成 Fe3＋，SiO2 不溶于 H2SO4，故滤渣中还含有 SiO2。Cu2S 在 H2SO4 作用下，被 MnO2 氧化， 产物有 S、CuSO4、MnSO4 和 H2O，根据化合价升降总值相等得，其反应的化学方程式2MnO2 + Cu2S + 4H2SO4 = 2MnSO4 + 2CuSO4 +S+4H2O。 (2)Fe2O3 为难溶的氧化物，浸取时，Fe2O3溶于硫酸的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；由题意分析知，除铁后速率 变慢，说明 Fe3＋对浸取速率是有影响的，可联想到 Fe3＋可能作催化剂。(3)此处考查 NH3 具有挥发性的性质，以及[Cu(NH3)4]2＋受热分解为 Cu2+ 和 NH3，故采用加热的方法可将 NH3 从溶液中赶出。(4)分析流程图，第一步中加入了 H2SO4，在整个过程中，没有除SO42- ，阳离子Fe3＋、Mn 均以沉 淀形式除去，Cu2＋进入主产物碱式碳酸铜中，所以滤液中应含有 NH4+ ，故蒸发得到的盐为(NH4)2SO4。