Question

【题目】金属及其化合物在生产中用途广泛。

I.利用生产硼砂的废渣一硼镁泥(主要成分为MgCO3、SiO2，还含有少量Fe2O3、MnO2、CaO等)为主要原料制取轻质碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·2H2O]的工业流程如下：

（1）写出“酸溶”一步中，MgCO3和硫酸反应的离子方程式________________________。

（2）滤渣2的主要成分有MnO2和________，写出生成MnO2的离子方程式_____________。

（3）“合成”时需通蒸汽至80℃，边加热边搅拌，温度不能超80℃的原因是______________。

II.从含铜丰富的自然资源黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的工艺流程如下：

已知：①CuFeS2+3CuCl2=4CuCl↓+FeCl2+2S↓ ②+1价的Cu在酸性条件下易歧化

（4）浸取时，若改用FeCl3溶液，也能生成CuCl和S，该反应化学方程式为_________________。

（5）若过滤1所得滤液中只含FeCl2，则将其在空气中加热蒸干、灼烧后，所得固体的化学式为____________________。

（6）过滤3所得滤液中的CuCl2可循环使用，为保持流程持续循环，每生成1molCu，理论上需补充CuCl2的物质的量为_______。

Answer 1

【答案】 MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ Fe(OH)3 Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl- (NH4)2CO3受热分解[或(NH4)2CO32 NH3↑+H2O+CO2↑] CuFeS2+3FeCl3=CuCl↓+ 4FeCl2+2S ↓ Fe2O3 0.5mol

【解析】（1）写出“酸溶”一步中，硼镁泥中MgCO3和硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水，其反应的离子方程式为：MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑；（2）滤渣2是氧化水解后过滤得到的滤渣，故主要成分有MnO2和水解产生的Fe(OH)3，MnO 溶于酸生成Mn2+，Mn2+被NaClO氧化生成MnO2，发生反应的离子方程式为：Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-；（3）“合成”时需通蒸汽至80℃，边加热边搅拌，因为(NH4)2CO3受热易分解，发生反应(NH4)2CO32 NH3↑+H2O+CO2↑，故温度不能超80℃；（4）浸取时，若改用FeCl3溶液，也能与CuFeS2反应生成CuCl和S，同时FeCl3被还原为FeCl2，该反应化学方程式为：CuFeS2+3FeCl3=CuCl↓+ 4FeCl2+2S ↓；（5）滤液中只含FeCl2，存在Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+，加热促进水解，Fe(OH)2在空气中易氧化生成Fe(OH)3，生成的Fe(OH)3受热分解，最终所得固体的化学式为Fe2O3；（6）过滤3所得滤液中含有HCl和CuCl2，可以循环使用，涉及反应有CuFeS2+3CuCl2=4CuCl↓+FeCl2+2S↓、2CuCl=Cu+ CuCl2，综合两个化学反应方程式可得CuFeS2+CuCl2=2Cu+FeCl2+2S↓，由方程式可得每生成1molCu，理论上需补充CuCl2的物质的量为0.5mol。