摘要:据报道, 有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下.酸性溶液中.将黄铜矿氧化成硫酸盐: 4CuFeS2 + 2H2SO4 + 17O2 = 4CuSO4 + 2Fe2(SO4)3 + 2H2O (1) 利用反应后的溶液.按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O): ①溶液B显 性.原因是 . ②分析下表所提供的数据可知.加入CuO可除去CuSO4溶液中的Fe3+. 请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3+的原因: ③操作a的名称是 .操作b的操作方法是 . ④检验溶液B中Fe3+是否被除尽的试剂是 .证明Fe3+已被除尽的现象是 . (2)在实验室中.设计两个原理不同的方案.从溶液B中提炼金属铜(要求:一种方案只用一个反应来完成).写出两种方案的化学方程式: 方案一: 方案二:

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据报道, 有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下,酸性溶液中,将黄铜矿氧化成硫酸盐:

4CuFeS2 + 2H2SO4 + 17O2 = 4CuSO4 + 2Fe2(SO4)3 + 2H2O

(1)      利用反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O):

①溶液B显        (填“酸”、“碱”或“中”)性,原因是                          (用离子方程式表示)。

②分析下表所提供的数据可知,加入CuO可除去CuSO4溶液中的Fe3+

请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3+的原因:

                                                                              

③操作a的名称是            ,操作b的操作方法是                            

④检验溶液B中Fe3+是否被除尽的试剂是                     ,证明Fe3+已被除尽的现象是                                               

(2)在实验室中,设计两个原理不同的方案,从溶液B中提炼金属铜(要求:一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案的化学方程式:

方案一:                                                                       

方案二:                                                                        

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据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下的酸性溶液中,能将黄铜矿(CuFeS2)氧化成硫酸盐.发生的反应为:
4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO43+2H2O
(1)CuFeS2中Fe的化合价为+2,上述反应中被氧化的元素是
Fe和CuFeS2中的S
Fe和CuFeS2中的S

(2)工业生产中利用上述反应后的溶液,按如下流程图1可制备胆矾(CuSO4?5H2O):

①分析下列表格(其中KSP是相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数):
Ksp 氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+ 2.6×10-39 1.9 3.2
Cu2+ 2.2×10-20 4.7 6.7
步骤一应调节溶液的pH范围是
3.2≤pH<4.7
3.2≤pH<4.7
.请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3+的原因
加入CuO与H+反应使c(H+)减小,c(OH-)增大,使溶液中c(Fe3+)?c3(OH-)>Ksp[Fe(OH)3],导致Fe3+生成沉淀而除去
加入CuO与H+反应使c(H+)减小,c(OH-)增大,使溶液中c(Fe3+)?c3(OH-)>Ksp[Fe(OH)3],导致Fe3+生成沉淀而除去

②步骤三中的具体操作方法是
蒸发浓缩,冷却结晶
蒸发浓缩,冷却结晶

(3)有人提出可以利用图2的装置从溶液B中提炼金属铜.该过程中右边电极的反应式是
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
,总反应的方程式是
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2

(4)工业上冶炼铜的方法之一为:Cu2S(s)+2Cu2O(s)=6Cu(s)+SO2(g)△H
已知:①2Cu(s)+
1
2
O2(g)=Cu2O(s)△H=-12kJ?mol-1
②2Cu(s)+S(s)=Cu2S(s)△H=-79.5kJ?mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.8kJ?mol-1
则该法冶炼铜的反应中△H=
-193.3kJ?mol-1
-193.3kJ?mol-1
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