某研究小组用黄铜矿(主要成分是CuFeS2，其中S为-2价)为主要原料炼铜，其总反应为：2...

某研究小组用黄铜矿(主要成分是CuFeS2，其中S为-2价)为主要原料炼铜，其总反应为：2CuFeS2+2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSiO3+4SO2。事实上该反应是按如下流程分步进行的：

(1)氧化Ⅰ的反应主要是煅烧生成的硫化亚铁被进一步氧化为氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成矿渣。矿渣的主要成分是(填化学式)_____________________。

(2)据报道，有一种细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐，反应是在酸性溶液中发生的。该反应的化学方程式为____________________。

(3)我国学者研究发现，以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中与O2(空气)反应，生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到CuSO4·5H2O，生产成本能够降低许多。有关实验结果如下表：

①CuFeS2与O2反应的化学方程式为______________________。

②实际生产过程中沸腾炉温度为600～620 ℃。则控制温度的方法是_______________。

③当温度高于600～620 ℃时，生成物中水溶性铜下降的原因是____________。

④生成物冷却后的除铁的实验操作方法主要是_________。已知在溶液中，Cu2+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.7、6.7，Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.1、3.2；如果制得的硫酸铜溶液中含有少量的Fe3+，请写出除去溶液中Fe3+的实验操作步骤：_______________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

（15分）某研究小组用黄铜矿（主要成分是CuFeS2，其中S为-2价）为主要原料炼铜，其总反应为：2CuFeS2+2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSiO3+4SO2。事实上该反应是按如下流程分步进行的：

（1）氧化Ⅰ的反应主要是煅烧生成的硫化亚铁被进一步氧化为氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成矿渣。矿渣的主要成分是　　　　 （填化学式）。

（2）据报道，有一种细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐，反应是在酸性溶液中发生的。该反应的化学方程式为　　　　 。

（3）我国学者研究发现，以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中与O2（空气）反应，生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到CuSO4·5H2O，生产成本能够降低许多。有关实验结果如下表：

①CuFeS2与O2反应的化学方程式为　　　　 。

②实际生产过程中沸腾炉温度为600～620 ℃。则控制温度的方法是　　　　 。

③当温度高于600～620 ℃时，生成物中水溶性铜下降的原因是　　　　 。

④生成物冷却后的除铁的实验操作方法主要是　　　　 。已知在溶液中，Cu2+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.7、6.7，Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.1、3.2；如果制得的硫酸铜溶液中含有少量的Fe3+，请写出除去溶液中Fe3+的实验操作步骤：　　　　 。

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析

下图是以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料制取胆矾晶体的流程：

已知：

ⅰ．高温焙烧时的主要反应有：2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2

2Cu2S+ 5O22CuO+2CuSO4，2FeS+3O22FeO+2SO2 ;

ⅱ．常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，Ksp[Cu(OH)2]=3.0×10-20。

（1）CuFeS2中硫元素的化合价为______________________，写出上述流程中生成亚硫酸铵的化学方程式：______________________________________________________________________。

（2）最适合的试剂A是__________（写化学式）溶液；当试剂A的浓度为6.0mol·L-1时 ，“浸出”实验中，铜的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铜的浸出率为90% 时，所采用的实验条件(温度、时间)为__________。

（3）最适合的试剂C是__________(填标号)。

a．Cl2b． H2O2 溶液　　　　　　　　 c．酸性高锰酸钾溶液　　　　　　　　 d．浓硫酸

（4）加入适量CuO粉末的作用是调节溶液的pH，促进Fe3+水解，达到除杂的目的。写出实现该目的的总反应的离子方程式：_________________________________________________________。

（5）有同学怀疑CuO不一定能达到上述目的，而小张同学却认为可以通过计算来确定。设溶液中Cu2+的浓度为3.0 mol·L-1，则Cu2+开始沉淀时溶液的pH 为__________，Fe3+沉淀完全时溶液的pH 为__________。通过计算判断加入CuO__________(填“能”或“不能”)达到目的(提示：1g 5=0.7;通常认为残留在溶液中的某离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1 时，就认为该离子已沉淀完全)。

（6）假设流程图中消耗的CuO为ag，最终制得bg胆矾晶体，消耗黄铜矿的质量为cg，不考虑生产过程中的损失，则黄铜矿中CuFeS2的质量分数为__________(写出原始的计算结果即可，不必化简)。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

（14分）黄铜矿CuFeS2可用于冶炼铜，冶炼原理为：2CuFeS2＋2SiO2＋5O2＝2Cu＋2FeSiO3＋4SO2。

（1）黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中主要含Fe2O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等，请完成以下验证炉渣中含有＋2价的铁的探究过程中的有关问题：

仅限选择的试剂有：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水

①应选用试剂为　　　　　　　　　　　 。

②有关的实验现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）据报道，有一种叫Thibacillus　 Ferroxidans的细菌在氧气存在下，酸性溶液中，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操作a的名称是　　　　 ，操作b的操作方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②检验溶液B中Fe3＋是否被除尽的试剂是　　　　　　 ，证明Fe3＋已被除尽的现象是　　　　　　　　　 。

③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）。写出两种方案的化学方程式：

方案一：　　　　　　　　　　　　 ；　　 方案二：　　　　　　　　　　　　 。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备金属铜，有如下两种工艺。

I.火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿加人石英，再通人空气进行焙烧，即可制得粗铜。

（1）焙烧的总反应式可表示为：2CuFeS2 + 2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSi03+4SO2该反应的氧化剂是_____。

（2）下列处理SO2的方法，不合理的是_____

A.高空排放

B.用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠

C.用氨水吸收后，再经氧化制备硫酸铵

D.用BaCl2溶液吸收制备BaSO3

（3）炉渣主要成分有FeO 、Fe2O3 、SiO2 ,Al2O3等，为得到Fe2O3加盐酸溶解后，后续处理过程中,未涉及到的操作有_____。

A过滤；B加过量NaOH溶液；C蒸发结晶；D灼烧；E加氧化剂

II.FeCl3溶液浸取工艺:其生产流程如下图所示

（4）浸出过程中，CuFeS2与FeCl3溶液反应的离子方程式为　 _____________。

（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质是_____(填化学式)。

（6）若用石墨电极电解滤液，写出阳极的电极反式_____________。

（7）黄铜矿中含少量Pb,调节C1一浓度可控制滤液中Pb2+的浓度，当c(C1一)＝2mo1·L-1时溶液中Pb2+物质的量浓度为__mol·L-1。[已知KSP(PbCl2)＝1 x 10一5]

高三化学填空题极难题查看答案及解析

黄铜矿（主要成分CuFeS2）是提取铜的主要原料

已知：2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO炉渣产物Cu2S在1200℃高温下继续反应： 2Cu2S＋3O2 → 2Cu2O＋2SO2， 2Cu2O＋Cu2S → 6Cu＋SO2，假定各步反应都完全，完成下列计算：

①由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu，求消耗O2的物质的量　　　　　　 mol

② 6 mol CuFeS2和14.25 mol O2反应，理论上可得到　　　　　　 mol铜

高三化学计算题中等难度题查看答案及解析

黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取Cu的主要原料。

已知：2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO（Ⅰ）

产物Cu2S在1200 ℃高温下继续反应：2Cu2S+3O2==2Cu2O+2SO2 （Ⅱ）

2Cu2O+Cu2S==6Cu +SO2↑ （Ⅲ）

假定各步反应都完全。则下列说法正确的是

A. 反应Ⅰ中CuFeS2仅作还原剂

B. 取12.5g黄铜矿样品，经测定含3.60g硫，则矿样中CuFeS2质量分数一定为82.8%

C. 由6molCuFeS2生成6molCu消耗O2的物质的量为14.25mol

D. 6molCuFeS2和15.75molO2反应，理论上可得到铜的物质的量为3mol

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黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取Cu的主要原料。

已知：2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO（Ⅰ）

产物Cu2S在1200 ℃高温下继续反应：2Cu2S+3O2==2Cu2O+2SO2 （Ⅱ）

2Cu2O+Cu2S==6Cu +SO2↑ （Ⅲ）

假定各步反应都完全。则下列说法正确的是

A. 反应Ⅰ中CuFeS2仅作还原剂

B. 取12.5g黄铜矿样品，经测定含3.60g硫，则矿样中CuFeS2质量分数一定为82.8%

C. 由6molCuFeS2生成6molCu消耗O2的物质的量为14.25mol

D. 6molCuFeS2和15.75molO2反应，理论上可得到铜的物质的量为3mol

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黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取Cu的主要原料。

已知：2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO（Ⅰ）

产物Cu2S在1200 ℃高温下继续反应：2Cu2S+3O2==2Cu2O+2SO2 （Ⅱ）

2Cu2O+Cu2S==6Cu +SO2↑ （Ⅲ）

假定各步反应都完全。则下列说法正确的是

A. 反应Ⅰ中CuFeS2仅作还原剂

B. 取12.5g黄铜矿样品，经测定含3.60g硫，则矿样中CuFeS2质量分数一定为82.8%

C. 由6molCuFeS2生成6molCu消耗O2的物质的量为14.25mol

D. 6molCuFeS2和15.75molO2反应，理论上可得到铜的物质的量为3mol

高三化学单选题困难题查看答案及解析

工业上以黄铜矿（主要成分CuFeS2）为原料制备金属铜，有如下两种工艺。

I.火法熔炼工艺，将处理过的黄铜矿加人石英，再通人空气进行焙烧，即可制得粗铜。

（1）焙烧的总反应式可表示为2CuFeS2+ 2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSiO3+4SO2该反应的氧化剂是________________________________________________________________________________ 。

（2）下列处理SO2的方法，不合理的是_____

A高空排放                             B用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠

C用氨水吸收后，再经氧化制备硫酸铵     D用BaCl2溶液吸收制备BaSO3

（3）炉渣主要成分有FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3等，为得到Fe2O3加盐酸溶解后，后续处理过程中，未涉及到的操作有________________________________________________________________________________________________ 。

A过滤   B加过量NaOH溶液         C蒸发结晶   D灼烧     E加氧化剂

II. FeCl3溶液浸取工艺其生产流程如下图所示

（4）浸出过程中，CuFeS2与FeCl3溶液反应的离子方程式为_____________。

（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质是________________________________________________________________________________________ （填化学式）。

（6）若用石墨电极电解滤液，写出阳极的电极反式_____________。

（7）黄铜矿中含少量Pb，调节C1一浓度可控制滤液中Pb2+的浓度，当c(C1一)＝2mo1·L-1时，溶液中Pb2+物质的量浓度为________________________________________________________ mol·L-1。[已知KSP(PbCl2)＝1 x 10一5]

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