题目内容

冶炼铜的方法有：

①________，②________，③________．

答案：

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黄铜矿（CuFeS₂）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫及铁的化合物．
（1）冶炼铜的反应为8CuFeS₂+21O₂

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂
若CuFeS₂中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是

（填元素符号）．
（2）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是

（填字母）．

选项	陈述Ⅰ	陈述Ⅱ	判断
A	铜绿的主成分是碱酸铜	可用稀盐酸除铜器表面的铜绿	Ⅰ对；Ⅱ对；有
B	铜表易形成致密的氧化膜	铜容器可以盛放浓硫酸	Ⅰ对；Ⅱ对；有
C	铁比铜活泼	例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈	Ⅰ对；Ⅱ对；有
D	蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化	硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂	Ⅰ错；Ⅱ对；无

（3）过二硫酸钾（K₂S₂O₈）具有强氧化性，可将I^-氧化为I₂：S₂O₈^2-+2I^-=2SO₄^2-+I₂
通过改变反应途径，Fe³⁺、Fe²⁺均可催化上述反应．试用离子方程式表示Fe³⁺对上述反应的催化过程．

2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂

2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂

S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺

S₂O₈^2-+2Fe²⁺=2SO₄^2-+2Fe³⁺

（不必配平）．
（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe₂O₃、FeO、SiO₂、AI₂O₃）可制备Fe₂O₃．方法为
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤．
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得．
据以上信息回答下列问题：
a．除去AI₂O₃的离子方程式是

6H⁺+AI₂O₃=3H₂O+2Al³⁺、Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-

6H⁺+AI₂O₃=3H₂O+2Al³⁺、Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-

．
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO．
提供的试剂：稀盐酸稀硫酸 KSCN溶液 KMnO₄溶液 NaOH溶液碘水
所选试剂为

稀硫酸、KMnO₄溶液

稀硫酸、KMnO₄溶液

．证明炉渣中含有的实验现象为

稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色

稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO₄溶液褪色

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（SO₄）₃+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K_SP是相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数）：

	K_sp	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

．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

2Cu+2H₂SO₄+O₂↑

2CuSO₄+2H₂O

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）+

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

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（SO₄）₃+2H₂O
（1）CuFeS₂中Fe的化合价为+2，上述反应中被氧化的元素是______．
（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K_SP是相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数）：
K_sp 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．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．
②步骤三中的具体操作方法是．
（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，总反应的方程式是．
（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）+ $数学公式$ 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=．

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(SO₄)₃+2H₂O
(1)CuFeS₂中Fe的化合价为+2，上述反应中被氧化的元素是________。
(2)工业生产中利用上述反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(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）

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__________________；
②步骤三中的具体操作方法是____________________。
(3)有人提出可以利用如图的装置从溶液B中提炼金属铜。该过程中右边电极的反应式是____________，总反应方程式是____________________。

(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)+1/2O₂(g)=Cu₂O(s) △H=-12 kJ/mol
②2Cu(s)+S(s)=Cu₂S(s) △H=-79.5 kJ/mol
③S(s)+O₂(g)=SO₂(g) △H=-296.8 kJ/mol
则该法冶炼铜的反应中△H=________。