Question

【題目】工業用黃銅礦[主要成分CuFeS2，還含少量鋅(Zn)、鉛(Pb)的硫化物]冶煉銅的一種方法的流程如下：

(1)過程Ⅰ中發生下列反應：①CuFeS2 + 3Cu2+ + 4Cl－ = 4CuCl+ Fe2+ +2S；②CuCl + Cl－CuCl2－上述反應中鹽酸的作用是________________________。

(2)過程Ⅱ中通入空氣，將Fe2+轉化FeOOH沉淀，離子方程式是_________________。

(3)Ⅳ中加入Na2CO3溶液的目的是______________________________________。

(4)Ⅴ中反應的離子方程式是______________________________。

(5)秉承綠色化學的理念，請提出在冶煉廠中處理和利用副產品NaCl溶液的方案，并說明理由：__________________________________________________。

Answer 1

【答案】補充Cl－，促進I中反應，提高銅元素浸出率（或使用稀鹽酸增加Cl－濃度，使反應②平衡正向移動，提高銅元素的浸出率） 4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+ 除去Zn2+和Pb2+ 2CuCl2－+ 2OH－= Cu2O↓+4Cl－+H2O 電解氯化鈉溶液產生H2、Cl2和NaOH；NaOH可用于Ⅲ、Ⅴ中作沉淀劑，H2可用于Ⅵ作還原劑，Cl2可用于Ⅷ作氧化劑

【解析】

(1)觀察I中的兩個反應，其中②是可逆反應，故使用稀鹽酸，可以增加Cl-的濃度，使得反應②的平衡正向移動，增大銅元素的浸出率(或補充Cl－，促進I中反應，提高銅元素浸出率)；

(2)Fe2+被O2氧化FeOOH，則反應物中還含有H2O，因此Fe2+轉化為FeOOH的離子方程式為4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+；

(3)通過V、Ⅵ可知，溶液C中沒有雜質離子， 故IV中加入Na2CO3溶液是為了除去Zn2+和Pb2+；

(4)溶液C中的主要離子為CuCl2-，根據圖中可知，該離子和NaOH反應生成了Cu2O，則反應的離子方程式為2CuCl2－+ 2OH－= Cu2O↓+4Cl－+H2O；

(5)電解氯化鈉溶液產生H2、Cl2和NaOH，根據示意圖可判斷NaOH可用于Ⅲ、V中作沉淀劑， H2可用于VI作還原劑， Cl2可用于CuCl2-作氧化劑。