Question

17．据报道，有一种细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿CuFeS₂氧化成硫酸盐：4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂═4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾（CuSO₄•5H₂O）：

①检验溶液B中Fe³⁺是否被除尽的实验方法取B中溶液少量于试管中，滴加少量KSCN溶液，若无红色出现，说明Fe³⁺已除尽．
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）．写出两种方案中涉及的化学方程式：方案一：CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu；方案二：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．

Answer 1

分析 4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂═4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O反应后的溶液中含有硫酸铁、硫酸铜，加入CuO，调节溶液的pH，促进铁离子的水解，可生成氢氧化铁沉淀，溶液B主要成分为硫酸铜，经蒸发、浓缩、冷却结晶，可得到硫酸铜晶体，以此解答该题．

解答 解：①检验溶液B中Fe³⁺是否被除尽的试剂是KSCN溶液，加入KSCN溶液若变红证明含有铁离子，若加入后溶液不变红证明不含铁离子；
故答案为：取B中溶液少量于试管中，滴加少量KSCN溶液，若无红色出现，说明Fe³⁺已除尽；
②硫酸铜溶液得到金属铜的方法，可以加入铁粉置换铜反应的化学方程式为：CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu；也可以惰性电极通电电解硫酸铜溶液，反应的化学方程式为2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
故答案为：CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu；2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．

点评 本题综合考查物质的分离、提纯，为高频考点，侧重学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握物质的性质以及题给信息，难度不大．