Question

黄铜矿（CuFeS₂）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫以及铁的化合物。

Ⅰ．近年来，湿法炼铜有了新进展，某工厂以一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌为基体生产铜和绿矾的工艺流程如下：

（1）试剂a为________，试剂b为_______（写名称）。

（2）反应1的化学方程式为                                              。

Ⅱ．以CuFeS₂精矿为原料在沸腾炉中和O₂（空气）反应，生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到CuSO₄·5H₂O。沸腾炉的温度与生成物主要成分的水溶性和酸溶性实验结果如图。

（3）沸腾炉生成物中的含铁物质主要成分为___________。 

（4）为获得最高的水溶性Cu(%)，沸腾炉的温度应控制在______ ℃左右，高于该温度生成物中的水溶性Cu(%)下降，可能原因是_____________。

Answer

（1）稀硫酸；铁粉

（2）4CuFeS2 +2H2SO4 +17O2  4CuSO4 +2Fe2(SO4)3 +2H2O

（3）铁的氧化物（其他合理答案也可）；

（4）600；硫酸铜受热分解

【解析】

试题分析：Ⅰ．CuFeS2与硫酸和氧气反应转化为CuSO4溶液和Fe2(SO4)3 溶液，然后将不溶性的杂质过滤掉，滤液A中加入氧化铜的目的是通过调整溶液的pH使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀，过滤后的Fe(OH)3中加入硫酸溶解后，再加入铁粉转变为FeSO4，最后可以得到绿矾。

Ⅱ．在沸腾炉中CuFeS2精矿和O2（空气）反应的方程式为：4CuFeS2+15O2=4CuSO4+2Fe2O3+4SO2↑，故含铁物质转化为铁的氧化物；从图像可以看出，水溶性Cu含量最高的温度在600℃左右；水溶性铜化合物为CuSO4·5H2O，酸溶性铜化合物为CuO，温度较高时，CuSO4·5H2O可分解生成CuO，则在600℃以上时水溶性铜化合物含量减少。

考点：考查物质和性质实验设计等问题