Question

以黄铜矿（主要成分是CuFeS₂，含少量杂质SiO₂）为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种．近年来，湿法炼铜有了新进展，科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下，可以将黄铜矿氧化成硫酸盐：
4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂=4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O
某工厂运用该原理生产铜和绿矾（FeSO₄?7H₂O）的工艺如下：

回答下列问题：
（1）固体A的成分为）

 

　（写化学式）；
（2）写出反应Ⅲ的化学方程式

 

；
（3）试剂a为

 

，试剂b为

 

；
（4）欲从溶液中获得绿矾晶体，分离操作Ⅰ应为

 

、

 

、

 

．
（5）反应Ⅱ中CuO的作用是

 

．

Answer 1

考点：铜金属及其重要化合物的主要性质,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：元素及其化合物

分析：（1）加入过量氧化铜调节溶液PH，使铁离子变成氢氧化铁沉淀；
（2）用铁置换出铜的化学反应方程式；
（3）加入稀硫酸溶解氢氧化铁生成硫酸铁，加入铁粉和硫酸铁反应生成硫酸亚铁；
（4）从溶液中获得绿矾晶体需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤操作．
（5）加入过量氧化铜调节溶液PH，使铁离子变成氢氧化铁沉淀．

解答： 解：（1）由于加入过量的氧化铜调节溶液的PH，生成了氢氧化铁沉淀，故固体A是 Fe（OH）₃、CuO，
故答案为：Fe（OH）₃、CuO；
（2）可以用铁粉置换出金属铜，反应的化学方程式是：CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄，
故答案为：CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄；
（3）制取的是绿矾，溶解氢氧化铁应该选用稀硫酸，还原铁离子，不能引进新的杂质，最佳选择是铁粉，
故答案为：稀硫酸，铁粉；
（4）获得的滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，最后得到绿矾，
故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤；
（5）加入过量氧化铜调节溶液PH，使铁离子变成氢氧化铁沉淀，
故答案为：调节混合溶液的pH，使Fe³⁺完全沉淀．

点评：本题考查了工业生成铜和绿矾的工业流程，涉及了实验操作、化学方程式书写、溶液PH的调节等知识，本题难度中等．