Question

【題目】輝銅礦的主要成分是Cu2S，含較多的Fe2O3、SiO2雜質：軟錳礦的主要成分是MnO2，含有較多的SiO2雜質。輝銅礦的濕法冶煉，目前國內外都處于探索之中。自氧化還原氨分離法是一種較為理想的濕法冶煉方法，工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)“浸出”時，為提高礦石的浸出率，下列措施可采取的是________。(填標號)

A 適當提高浸出溫度 B 適當延長浸出時間 C 增大礦石的粒度

(2)將100g輝銅礦和40g 98％的濃硫酸混合，在80～90℃條件下浸出2.5h，銅的浸出率隨軟錳礦用量的變化如下：

則浸出100g輝銅礦，軟錳礦的最適宜用量為_____g。

(3)“浸出”后的浸出液中含有CuSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3等溶質，“濾渣I”中含有淡黃色固體單質，則“浸出”時產生淡黃色固體的化學方程式為__________________________。

(4)研究表明礦物中Fe2O3在“浸出”反應中起著重要的媒介作用，促進Cu2S與MnO2的溶解，其反應過程如下：

①Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；

②Cu2S+2Fe2(SO4)3=2CUSO4+4FeSO4+S↓；

③___________________________________。(寫出反應的化學方程式)

(5)“濾渣II”的主要成分是______________；“沉錳”后，得到的深藍色溶液中除NH4+、H+外，還含有的陽離子為__________。(寫化學式)

(6)“濾液III”經結晶可得到(NH4)2SO4晶體。結晶時，當________時，即可停止加熱。

Answer 1

【答案】AB 25 2MnO2+Cu2S+4H2SO4==S+2CuSO4+2MnSO4+4H2O 2FeSO4+MnO2+2H2SO4==MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O Fe(OH)3 [Cu(NH3)4]2+ 溶液表面出現晶膜(或溶液出現晶體)

【解析】

輝銅礦、軟錳礦酸浸時，生成硫酸銅、硫酸鐵、硫酸錳的混合液，及不溶物二氧化硅、單質硫，過濾濾渣I為二氧化硅、S；加入碳酸氫銨調節pH，生成氫氧化鐵沉淀，二氧化碳氣體，則濾渣II為氫氧化鐵；加入碳酸氫銨、氨生成碳酸錳。

(1)A適當提高浸出溫度，反應速率加快，浸出率提高，A符合題意；

B適當延長浸出時間，使礦粉充分與酸接觸，提高浸出率，B符合題意；

C增大礦石的粒度，減少接觸面積，浸出率降低，C與題意不符；

答案為AB。

(2)根據表中數據，加入25g軟錳礦時，銅的浸出率即為89.9%，再增加浸出率不再提高，則選用25g為宜；

(3)硫化亞銅與二氧化錳在酸性條件下生成硫酸錳、硫酸銅、淡黃色的沉淀硫和水，方程式為2MnO2+Cu2S+4H2SO4==S+2CuSO4+2MnSO4+4H2O；

(4)③硫酸亞鐵與二氧化錳、硫酸作用生成硫酸鐵、硫酸錳和水，方程式為2FeSO4+MnO2+2H2SO4==MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O；

(5)分析可知，“濾渣II”的主要成分是氫氧化鐵；“沉錳”后，得到的深藍色溶液中除NH4+、H+外，溶液中的銅離子以與氨形成的配離子的形式存在，即[Cu(NH3)4]2+；

(6)“濾液III”經結晶可得到(NH4)2SO4晶體。硫酸銨受熱易分解，則在溶液中出現晶體時停止加熱。