题目内容
工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备金属铜，有如下两种工艺。
I.火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿加人石英，再通人空气进行焙烧，即可制得粗铜。
（1）焙烧的总反应式可表示为：2CuFeS2 + 2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSi03+4SO2该反应的氧化剂是_____。
（2）下列处理SO2的方法，不合理的是_____
A.高空排放
B.用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠
C.用氨水吸收后，再经氧化制备硫酸铵
D.用BaCl2溶液吸收制备BaSO3
（3）炉渣主要成分有FeO 、Fe2O3 、SiO2 ,Al2O3等，为得到Fe2O3加盐酸溶解后，后续处理过程中,未涉及到的操作有_____。
A过滤；B加过量NaOH溶液；C蒸发结晶；D灼烧；E加氧化剂
II.FeCl3溶液浸取工艺:其生产流程如下图所示
（4）浸出过程中，CuFeS2与FeCl3溶液反应的离子方程式为? _____________。
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质是_____(填化学式)。
（6）若用石墨电极电解滤液，写出阳极的电极反式_____________。
（7）黄铜矿中含少量Pb,调节C1一浓度可控制滤液中Pb2+的浓度，当c(C1一)＝2mo1·L-1时溶液中Pb2+物质的量浓度为__mol·L-1。[已知KSP(PbCl2)＝1 x 10一5]
（15分）（1）CuFeS2、O2（各1分，共2分）
（2）A、D（答对1个给1分，答错不给分，共2分）
（3）C（2分）
（4）CuFeS2+4Fe3+＝Cu2++5Fe2++S（没配平扣1分，共3分）
（5）FeCl3 （2分）
（6）Fe2+－e－＝Fe3+ （2分）
（7）2.5×10－6（2分）
【解析】
试题分析：（1）根据方程式2CuFeS2 + 2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSiO3+4SO2可知，在反应中铁硫元素的化合价从－2价升高到+4价，失去电子，因此CuFeS2是还原剂；氧气中氧元素的化合价从0价降低到－2价，铜元素的化合价从＋2价降低到0价，因此该反应的氧化剂是CuFeS2、O2。
（2）A.SO2是大气污染物，不能随意排放，A不正确；B.用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠，可以防止污染，B正确；C.用氨水吸收后，再经氧化制备硫酸铵，也可以防止污染，C正确；D.SO2不能溶于氯化钡溶液中，因此用BaCl2溶液吸收制备BaSO3是不可能的，D不正确，答案选AD。
（3）炉渣主要成分有FeO 、Fe2O3 、SiO2 ,Al2O3等，为得到Fe2O3加盐酸溶解后，需要过滤出二氧化硅。然后加入氧化剂将溶液中的亚铁离子氧化生成铁离子，再加入过量的氢氧化钠溶液后生成氢氧化铁沉淀，过滤、洗涤灼烧即得到氧化铁，因此后续处理过程中,未涉及到的操作有蒸发结晶，答案选C。
（4）过滤得到的滤纸中含有硫单质，这说明CuFeS2与FeCl3溶液发生的是氧化还原反应，铁离子将硫离子氧化，因此反应的离子方程式为CuFeS2+4Fe3+＝Cu2++5Fe2++S。
（5）电解时产生的电解液又可以与黄铜矿反应，因此该工艺流程中，可以循环利用的物质是FeCl3。
（6）电解池中阳极失去电子，因此若用石墨电极电解滤液，则亚铁离子在阳极失去电子，所以阳极的电极反式Fe2+－e－＝Fe3+。
（7）已知KSP(PbCl2)＝1×10一5，因此当溶液中c(C1一)＝2mo1·L-1时溶液中Pb2+物质的量浓度为
＝2.5×10－6mol·L-1。
考点：考查氧化还原反应判断、二氧化硫尾气处理、化学实验基本操作以及电化学原理的应用与计算
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工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，杂质不溶于水和酸)为原料，制备蓝色晶体G，其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，涉及流程如下：
已知25℃时，几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表：
|
|
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
|
Ksp |
8.0×10-16 |
2.2×10-22 |
4.0×10-38 |
|
完全沉淀pH |
≥9.6 |
≥6.4 |
≥3.2 |
(1)加快黄铜矿焙烧速率，可采用的措施有 (写两种)：
(2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为 ；
试剂X的化学式为 。
(3)常温下，0.1 mol／L试剂Y的pH=11，则该温度下，试剂Y的电离常数为 ；
用pH试纸测该溶液pH值的方法是
(4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O
[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，写出该反应的平衡常数表达式：
。
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是 。