Question

辉铜矿石主要含有硫化亚铜（Cu₂S）及少量脉石（SiO₂）。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下：

（1）写出浸取过程中Cu₂S溶解的离子方程式___________________________。

（2）回收S过程中温度控制在50～60 ℃之间，不宜过高或过低的原因是____________________、____________________。

（3）气体NO_x与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为______________________；向滤液M中加入（或通入）下列________（填字母）物质，得到另一种可循环利用的物质。

a．铁　　　　b．氯气　　　　c．高锰酸钾

（4）保温除铁过程中加入CuO的目的是____________________；蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH，其理由是______________________________。

Answer

（1）Cu2S＋4Fe3＋=2Cu2＋＋4Fe2＋＋S

（2）温度高苯容易挥发 温度低溶解速率小

（3）4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O=4HNO3 b

（4）调节溶液的pH，使铁完全转化为Fe（OH）3沉淀 抑制Cu2＋的水解（不带入其他杂质）

【解析】（1）反应物为Cu2S和FeCl3，由流程信息可知产物有Cu2＋、S，FeCl3作氧化剂，还原产物为Fe2＋。Cu2S总化合价升高4，而Fe3＋降低1，所以Cu2S前配1，Fe3＋前配4。（2）从苯的物理性质和溶解速率着手分析。（3）NOx→HNO3，氮元素化合价由＋2x→＋5，化合价变化（5－2x），O2化合价降低4，守恒配平。滤液M是铁置换CuCl2中铜后的FeCl2溶液，氯化可生成循环使用的FeCl3溶液。（4）实验的目的是除铁，①加硝酸氧化Fe2＋→Fe3＋，②加CuO调节pH沉淀Fe3＋。由于Cu2＋能水解，蒸发Cu（NO3）2时需要加HNO3以抑制水解。