题目内容
【题目】辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示:（已知：硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳、四氯化碳和苯。）
(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:____________。
(2)“回收S”过程中温度控制在50~60 ℃之间,不宜过高或过低的原因是_____________________。
(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质,该反应的化学方程式为_________________。向“滤液M”中加入(或通入)____(填字母),可得到另一种可循环利用的物质。 a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾
(4)“保温除铁”过程中,加入CuO的目的是__________________；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中,加入HNO3调节溶液的pH,其理由是___________。
(5)洗涤硝酸铜晶体的洗涤剂可以使用下列物质中的______________。
a.酒精 b.热水 c.饱和硝酸铜溶液
【答案】 Cu2S+4Fe3+
2Cu2++4Fe2++S 温度过低,矿渣的溶解速率小;温度过高,苯易挥发 4NOx+(5-2x)O2+2H2O 4HNO3 b 加大Fe3+转化为Fe(OH)3的程度 抑制Cu2+的水解 ac
【解析】辉铜矿加入氯化铁溶液溶解浸取过滤，得到矿渣加入苯水浴加热回收硫单质；加入在滤液中加入铁还原铁离子和铜离子过滤，滤液M中加入氯气氧化反应生成氯化铁循环使用，保温除铁加入稀硝酸溶液和氧化铜反应，调节溶液PH除去杂质离子，过滤得到滤液为硫酸亚铁溶液，在稀硝酸溶液中蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤得到晶体。
(1)铁离子做氧化剂，Cu2S被氧化，离子方程式为：Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S，故答案为：Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S；
(2)苯沸点比较低，温度过高苯容易挥发，从反应动力学看温度过低溶解速率小，故答案为：温度过低，矿渣的溶解速率小；温度过高，苯易挥发；
(3)NOx做还原剂，依据质量守恒和电子守恒写出方程式：4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3，向滤液M中通入Cl2将FeCl2氧化为FeCl3，可以循环使用，故选b，故答案为：4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3，b；
(4)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入CuO使水解平衡正向进行，调节溶液的pH使铁元素完全转化为氢氧化铁沉淀，加热过程中Cu2+会水解，加入硝酸抑制Cu2+的水解，不引入新的杂质，故答案为：调节溶液pH使使铁元素完全转化为氢氧化铁沉淀，抑制铜离子水解；
(5) a. 硝酸铜在酒精中的溶解度较小，可以用酒精洗涤，正确；b. 硝酸铜在热水中的溶解度增大，不能用热水洗涤，错误；c.饱和硝酸铜溶液中硝酸铜的溶解度很小，可以用饱和硝酸铜溶液洗涤，正确；故选ac。
