题目内容
【题目】从辉铜矿中浸取铜元素，可用FeCl3作浸取剂。
(1)反应Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S，每生成1mol CuCl2，反应中转移电子的数目为_______；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度。有关反应的离子方程式是______________。
(2)浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素的浸取率的变化见如图。其原因是_____________。
(3)353K时，向FeCl3浸取液中加入CuCl2，能加快铜元素的浸取速率，其反应原理可用化学方程式表示为：________________________________________________________，CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2。
(4)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)通过电化学反应转变而成，有关转化见如图。转化时正极的电极反应式为______________________________________________________。
【答案】2NA或 1.204×1024 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取 Cu2S+2CuC12=4CuC1+S 2CuFeS2+6H++2e_=Cu2S+2Fe2++3H2S↑
【解析】
黄铜矿与S在高温下煅烧，使其转变为FeS2、CuS，加入HCl、NaCl、CuCl2混合溶液 发生反应Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S↓，过滤得到滤液中通入空气发生反应4CuCl2-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O，一定温度下，在所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，结晶分离得到硫酸铜晶体，加入铁还原溶液得到铜；滤渣分离得到FeS和S，FeS2通入空气灼烧得到氧化铁和二氧化硫，氧化铁炼钢，二氧化硫制备硫酸。
（1）反应Cu2S+4FeCl32CuCl2+4FeCl2+S，亚铜离子失去电子生成铜离子，硫离子失去电子生成硫，铁离子得电子生成亚铁离子，生成2mol CuCl2，反应中转移电子的数目为4mol，故生成1mol CuCl2，反应中转移电子的数目为2mol或2NA；其中亚铁离子易被氧化，发生反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故浸取时，在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度；
故答案为：2NA或 1.204×1024；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
（2）根据图可知，未洗硫洗去硫的铜的浸取率低，因为生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取；故答案为：生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取；
（3）353K时，向FeCl3浸取液中加入CuCl2，氯化铜与硫化亚铜反应Cu2S+2CuC12=4CuC1+S，生成的氯化亚铜与氯化铁反应CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2，能加快铜元素的浸取速率，故答案为：Cu2S+2CuC12=4CuC1+S；
（4）正极得电子发生还原反应，化合价降低，根据图可知，CuFeS2得电子生成Cu2S、Fe2+、H2S，故电极反应式为：2CuFeS2+6H++2e-=Cu2S+2Fe2++3H2S↑；故答案为：2CuFeS2+6H++2e-=Cu2S+2Fe2++3H2S↑。
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