Question

15．生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛．嗜热细菌在65-80℃酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿（主要成分CuFeS₂）产生硫酸盐，进而生产铜和绿矾，主要流程如下：

（1）从溶液中分离出矿渣的操作是过滤．
（2）若试剂b为Fe粉，反应①的化学方程式为Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（3）氢氧化铁与试剂a发生中和反应，反应②的化学方程式为2Fe（OH）₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+6H₂O．
（4）如果53.5吨氢氧化铁沉淀中的铁元素全部进入最终产品绿矾（FeSO₄•7H2O），则最终可以产生绿矾多少吨？

Answer 1

分析 （1）根据过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，进行分析解答．
（2）若试剂b为Fe粉，铁的金属活动性比铜强，能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，写出反应的化学方程式即可．
（3）氢氧化铁难溶于水，转化为硫酸铁溶液，应是氢氧化铁与硫酸反应，据此进行分析解答．
（4）根据铁元素守恒结合题干提供的数据进行计算即可．

解答 解：（1）过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，分离出矿渣，同时分离出含硫酸铜和硫酸铁的溶液，则该操作是过滤．故填：过滤；
（2）若试剂b为Fe粉，铁的金属活动性比铜强，能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．故填：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（3）氢氧化铁难溶于水，转化为硫酸铁溶液，应是氢氧化铁与硫酸反应，生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：2Fe（OH）₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+6H₂O．故填：2Fe（OH）₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+6H₂O；
（4）设生成绿矾的质量为x
Fe（OH）₃--FeSO₄•7H₂O
107                  278
53.5t                 x
$\frac{107}{278}=\frac{53.5t}{x}$
x=139t
答：最终可以产生绿矾139t．

点评 本题难度不大，掌握过滤的原理、金属与盐溶液的化学性质、化学方程式的书写方法是正确解答本题的关键．