Question

【题目】铜是人类最早使用金属，在生产生活中应用及其广泛。工业上以黄铜矿 (主要成分FeCuS2)为原料制取金属铜，其主要工艺流程如图所示。

已知：反应II的离子方程式：Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S

回答下列问题：

（1）FeCuS2中Fe的化合价__________。

（2）写出一条能使反应I充分进行的措施是_______________________________。

（3）反应III的离子方程式为_________________________________。向反应III后的溶液中加入稀硫酸结晶分离的具体操作为 ____________________。

（4）反应IV的化学方程式为____________________________________。反应IV中，也可以氨水吸收尾气SO2再制成化学肥料，写出氨水吸收SO2的化学方程式_________________

（5）该流程中，可循环利用的物质除CuCl2外，还有___________________（填化学式）。

Answer 1

【答案】+2 粉碎黄铁矿，或其他合理答案 4[CuCl2]-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O 蒸发浓缩冷却结晶过滤 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2NH3 H2O +SO2=(NH4)2SO3 + H2O（或其他合理答案） HCl S H2SO4

【解析】

在工艺流程中，反应Ⅰ为FeCuS2与S反应，生成FeS2和CuS；反应Ⅱ为CuS与CuCl2、HCl反应，Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S；反应Ⅲ为[CuCl2]-与O2反应，生成CuCl2和HCl；反应Ⅳ为FeS2与O2反应，生成Fe2O3和SO2。

（1）FeCuS2中Cu显+2价，S显-2价，则Fe的化合价+2。答案为：+2；

（2）能使反应I充分进行的措施是粉碎铁矿石，或不断搅拌固体混合物；

（3）反应III的离子方程式为4[CuCl2]-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O；向反应III后的溶液中加入稀硫酸，将一部分CuCl2转化为CuSO4和HCl，结晶分离的具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；

（4）反应IV的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；反应IV中，也可以氨水吸收尾气SO2再制成化学肥料，氨水吸收SO2的化学方程式：2NH3 H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。

（5）该流程中，可循环利用的物质除CuCl2外，还有HCl、S、H2SO4。