Question

【題目】工業以黃銅礦（主要成分是CuFeS2）為原料制備粗銅，進一步以粗銅為原料制備CuSO4·5H2O晶體。工藝流程如下（部分操作和條件略）：

I. 煅燒黃銅礦，得到粗銅（含鐵及鐵、銅的化合物等）；

II. 向粗銅中加入稀H2SO4和稀HNO3，并使產生的NO與H2O、O2反應；

III. 調節Ⅱ中所得溶液的pH，過濾；

Ⅳ. 將Ⅲ中濾液濃縮后冷卻結晶，過濾，得到CuSO4·5H2O晶體。

已知：生成氫氧化物的pH

	Cu（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀時	4.8	1.5
完全沉淀時	6.7	2.8

注：金屬離子的起始濃度為0.1 mol／L

請回答：

（1）I中主要發生如下兩個化學反應。請將反應ii的化學方程式補充完整。

i. 2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO

ii. Cu2S+O2 _________+ SO2

（2）II中NO與H2O、O2反應的化學方程式是_________。

（3）III中的濾渣主要是Fe（OH）3。調節溶液的pH時，pH范圍是_________。

（4）有關上述過程的說法中，正確的是_________（填序號）。

a. I中尾氣含有SO2，可綜合利用制備H2SO4。

b. II中稀HNO3的作用之一是使Cu單質轉化為Cu2+

c. 在上述過程中，HNO3可循環利用

Answer 1

【答案】1、 1、 2Cu、 14NO+3O2+2H2O=4HNO32.8~4.8a b c

【解析】

（1）根據已知煅燒黃銅礦，得到粗銅，則反應ii中硫化亞銅在空氣中煅燒生成二氧化硫和銅，結合氧化還原反應對方程式進行配平得反應Cu2S+ O22Cu+ SO2；

（2）II中NO與H2O、O2反應最終得到硝酸，反應的化學方程式是4NO+3O2+2H2O=4HNO3；

（3）III中的濾渣主要是Fe（OH）3。調節溶液的pH時，必須使鐵離子完全沉淀而銅離子還沒開始沉淀，則pH范圍是2.8~4.8；

（4）a. I中尾氣含有SO2，利用二氧化硫與氧氣催化氧化得到三氧化硫，三氧化硫與水反應生成硫酸，則可綜合利用SO2制備H2SO4，故正確；b. 銅與稀硫酸不反應，則II中稀HNO3的作用之一是使Cu單質轉化為Cu2+，故正確；c. 在上述過程中，HNO3與銅反應生成的NO再轉化為HNO3，則HNO3可循環利用，故正確。答案選a b c。