Question

【題目】從含銅豐富的自然資源黃銅礦（CuFeS2）冶煉銅的工藝流程如下：

已知：CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl+FeCl2+2S

（1）浸取時，若改用FeCl3溶液，也能生成CuCl和S，該反應化學方程式為_____．

（2）若過濾1所得濾液中只含FeCl2，則將其在空氣中加熱蒸干、灼燒后，所得固體的化學式為_____．

（3）調節溶液的pH后，除生成Cu外，還能產生一種金屬離子，此金屬離子是_____．（填離子符號）

（4）過濾3所得濾液中可以循環使用的物質有_____，為保持流程持續循環，每生成1molCu，理論上需補充CuCl2的物質的量為_____．

（5）冶煉工藝還可以將精選后的黃銅礦砂與空氣在高溫下煅燒，使其轉變為銅，化學方程式為：6CuFeS2+13O23Cu2S+2Fe3O4+9SO2、Cu2S+O22Cu+SO2此工藝與前一工藝相比主要缺點有_____．

Answer 1

【答案】CuFeS2+ 3FeCl3＝CuCl + 4FeCl2+ 2S Fe2O3 Cu2+ CuCl2（HCl） 0.5mol 會產生污染環境的氣體SO2，能耗高等

【解析】

CuFeS2加入CuCl2浸取發生CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl+FeCl2+2S，過濾后得到濾液含有FeCl2，固體含有CuCl、S，加入鹽酸除硫，過濾得到濾液含有[CuCl2]﹣，調節溶液pH發生歧化反應生成Cu和Cu2+，過濾可得到Cu，得到濾液含有Cu2+，以此解答該題。

CuFeS2加入CuCl2浸取發生CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl+FeCl2+2S，過濾后得到濾液含有FeCl2，固體含有CuCl、S，加入鹽酸除硫，過濾得到濾液含有[CuCl2]﹣，調節溶液pH發生歧化反應生成Cu和Cu2+，過濾可得到Cu，得到濾液含有Cu2+，

（1）CuFeS2和3FeCl3之間發生的是氧化還原反應，化學方程式為：CuFeS2+3FeCl3＝CuCl+4FeCl2+2S，故答案為：CuFeS2 + 3FeCl3＝CuCl + 4FeCl2 + 2S；

（2）過濾1所得濾液中只含FeCl2，將其在空氣中加熱蒸干、灼燒后，發生水解生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵被氧化生成氫氧化鐵，氫氧化鐵灼燒分解生成氧化鐵，所得固體為Fe2O3，故答案為：Fe2O3；

（3）過濾得到濾液含有[CuCl2]﹣，調節溶液pH發生歧化反應生成Cu和Cu2+，故答案為：Cu2+；

（4）濾3所得濾液中含有HCl和CuCl2，可以循環使用，涉及反應有CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl+FeCl2+2S、2CuCl＝Cu+CuCl2，綜合兩個化學方程式可得CuFeS2+CuCl2＝2Cu+FeCl2+2S，由方程式可得每生成1molCu，理論上需補充CuCl2的物質的量為0.5mol，

故答案為：CuCl2(HCl)；0.5mol；

（5）將精選后的黃銅礦砂與空氣在高溫下煅燒，使其轉變為銅，生成二氧化硫氣體，污染空氣，且能耗高，故答案為：會產生污染環境的氣體SO2，能耗高等。