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據報道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細菌在氧氣存在下的酸性溶液中，能將黃銅礦(CuFeS2)氧化成硫酸鹽，發(fā)生的反應為：4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O
(1)CuFeS2中Fe的化合價為+2，上述反應中被氧化的元素是________。
(2)工業(yè)生產中利用上述反應后的溶液，按如下流程可制備膽礬(CuSO4·5H2O)
①分析下列表格（其中Ksp是相應金屬氫氧化物的沉淀溶解平衡常數(shù)）
運用沉淀溶解平衡的有關理論解釋加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3+的原因__________________；
②步驟三中的具體操作方法是____________________。
(3)有人提出可以利用如圖的裝置從溶液B中提煉金屬銅。該過程中右邊電極的反應式是____________，總反應方程式是____________________。
(4)工業(yè)上冶煉銅的方法之一為：Cu2S(s)+2Cu2O(s)= 6Cu(s)+SO2(g) △H
已知：
①2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) △H=-12 kJ/mol
②2Cu(s)+S(s)=Cu2S(s) △H=-79.5 kJ/mol
③S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-296.8 kJ/mol
則該法冶煉銅的反應中△H=________。
(1)Fe、S或鐵、硫
(2)①3.2≤pH<4.7；加入CuO與H+反應使c(H+) 減小，c(OH-)增大，使溶液中c(Fe3+)·C3(OH-)>
Ksp[Fe(OH)3]，導致Fe3+生成沉淀而除去；②蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶
(3)4OH--4e-=2H2O+O2↑；2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑
(4)-193.3 kJ/mol
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

據報道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細菌在氧氣存在下的酸性溶液中，能將黃銅礦（CuFeS2）氧化成硫酸鹽．發(fā)生的反應為：
4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O
（1）CuFeS2中Fe的化合價為+2，上述反應中被氧化的元素是
Fe和CuFeS2中的S
Fe和CuFeS2中的S
．
（2）工業(yè)生產中利用上述反應后的溶液，按如下流程圖1可制備膽礬（CuSO4?5H2O）：

①分析下列表格（其中KSP是相應金屬氫氧化物的沉淀溶解平衡常數(shù)）：
Ksp 氫氧化物開始沉淀時的pH 氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+ 2.6×10-39 1.9 3.2
Cu2+ 2.2×10-20 4.7 6.7
步驟一應調節(jié)溶液的pH范圍是
3.2≤pH＜4.7
3.2≤pH＜4.7
．請運用沉淀溶解平衡的有關理論解釋加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3+的原因
加入CuO與H+反應使c（H+）減小，c（OH-）增大，使溶液中c（Fe3+）?c3（OH-）＞Ksp[Fe（OH）3]，導致Fe3+生成沉淀而除去
加入CuO與H+反應使c（H+）減小，c（OH-）增大，使溶液中c（Fe3+）?c3（OH-）＞Ksp[Fe（OH）3]，導致Fe3+生成沉淀而除去
．
②步驟三中的具體操作方法是
蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶
蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶
．
（3）有人提出可以利用圖2的裝置從溶液B中提煉金屬銅．該過程中右邊電極的反應式是
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
，總反應的方程式是
2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2↑
2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2↑
．
（4）工業(yè)上冶煉銅的方法之一為：Cu2S（s）+2Cu2O（s）=6Cu（s）+SO2（g）△H
已知：①2Cu（s）+
1
2
O2（g）=Cu2O（s）△H=-12kJ?mol-1
②2Cu（s）+S（s）=Cu2S（s）△H=-79.5kJ?mol-1
③S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=-296.8kJ?mol-1
則該法冶煉銅的反應中△H=
-193.3kJ?mol-1
-193.3kJ?mol-1
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

黃銅礦CuFeS2可用于冶煉銅，冶煉過程中需要空氣和硅石，硅石主要用于形成爐渣，其反應的總方程式為：
2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3+4SO2．
請回答下列問題：
（1）若CuFeS2中Cu的化合價為+2，則反應中被還原的元素是
Cu、O
Cu、O
（填元素符號）．
（2）黃銅礦冶煉銅產生的爐渣中主要含F(xiàn)e2O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等，請完成以下驗證爐渣中含有+2價的鐵的探究過程中的有關問題：
僅限選擇的試劑有：
稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、NaOH溶液、KMnO4溶液、KSCN溶液．
①應選用試劑為
稀硫酸、KMnO4溶液
稀硫酸、KMnO4溶液
．
②有關的實驗現(xiàn)象為
稀硫酸浸取爐渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色
稀硫酸浸取爐渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色
．
（3）最近我國發(fā)現(xiàn)，以黃銅礦為原料在沸騰爐中和空氣反應，生成物冷卻后經溶解、除鐵、結晶得到CuSO4?5H2O，生產成本降低了許多．實驗結果如下表：
沸騰爐溫度/℃ 560 580 600 620 640 660
生成物中含水溶性銅化合物的百分含量/% 90.12 91.24 93.50 92.38 89.96 84.23
生成物中含酸溶性銅化合物的百分含量/% 92.00 93.60 97.08 97.82 98.16 98.19
則①實際生產過程中的沸騰爐溫度為 600～620℃，控制溫度的方法是
控制加入CuFeS2的速度（原因：CuFeS2與O2反應放熱）
控制加入CuFeS2的速度（原因：CuFeS2與O2反應放熱）
．
②溫度高于600℃生成物中水溶性銅化合物百分含量下降的原因是
生成的CuSO4發(fā)生了分解生成酸溶性銅化合物
生成的CuSO4發(fā)生了分解生成酸溶性銅化合物
．
（4）另據報道，有一種叫Thibacillus ferroxidans的細菌，在酸性溶液中利用氧氣可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽，試寫出該反應的化學方程式：
4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O
4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2010?濟南二模）據報道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細菌在氧氣存在下，酸性溶液中，將黃銅礦氧化成硫酸鹽：
4CuFeS2+2H2SO4+17O2═4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O
（1）利用反應后的溶液，按如下流程可制備膽礬（CuSO4?5H2O）：

①溶液B顯
酸
酸
（填“酸”、“堿”或“中”）性，原因是
Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+
Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+
（用離子方程式表示）．?
②分析下表所提供的數(shù)據可知，加入CuO可除去CuSO4溶液中的Fe3+．?
   氫氧化物開始沉淀時的pH 氫氧化物沉淀完全時的 pH
 Fe3+
Cu2+		  1.9
 4.7		  3.2
 6.7
請運用沉淀溶解平衡的有關理論解釋加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3+的原因：
加入CuO使溶液中的c（H+）減小，c（OH-）濃度增大，使溶液中c （Fe3+）?c （OH-）3＞Ksp[Fe（OH）3]，使Fe3+生成沉淀而除去
加入CuO使溶液中的c（H+）減小，c（OH-）濃度增大，使溶液中c （Fe3+）?c （OH-）3＞Ksp[Fe（OH）3]，使Fe3+生成沉淀而除去

③操作a的名稱是
過濾
過濾
，操作b的操作方法是
蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶
蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶
．
④檢驗溶液B中Fe3+是否被除盡的試劑是
KSCN溶液
KSCN溶液
，證明Fe3+已被除盡的現(xiàn)象是
溶液不變紅
溶液不變紅
．?
（2）在實驗室中，設計兩個原理不同的方案，從溶液B中提煉金屬銅（要求：一種方案只用一個反應來完成）．寫出兩種方案的化學方程式：?
方案一：
CuSO4+Fe═FeSO4+Cu
CuSO4+Fe═FeSO4+Cu

方案二：
2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

黃銅礦CuFeS2可用于冶煉銅，冶煉原理為：2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3+4SO2．
（1）黃銅礦冶煉銅產生的爐渣中主要含F(xiàn)e2O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等，請完成以下驗證爐渣中含有+2價的鐵的探究過程中的有關問題：
僅限選擇的試劑有：稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水
①應選用試劑為
 
．
②有關的實驗現(xiàn)象為
 
．
（2）據報道，有一種叫Thibacillus  Ferroxidans的細菌在氧氣存在下，酸性溶液中，將黃銅礦CuFeS2氧化成硫酸鹽：4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O．利用反應后的溶液，按如圖所示流程可制備膽礬（CuSO4?5H2O）：
精英家教網
①操作a的名稱是
 
，操作b的操作方法是
 
．
②檢驗溶液B中Fe3+是否被除盡的試劑是
 
，證明Fe3+已被除盡的現(xiàn)象是
 
．
③在實驗室中，設計兩個原理不同的方案，從溶液B中提煉金屬銅（要求：一種方案只用一個反應來完成）．寫出兩種方案的化學方程式：
方案一：
 
；
方案二：
 
．

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年山東省高三5月高考沖刺理科綜合化學試卷（解析版） 題型：簡答題

（12分）浸出－萃取－電積法已成為銅濕法冶金的主要工藝過程。以黃銅銅為原料，采用電積法生產陰極銅生產線，主要生產工藝為：

黃銅銅→硫酸浸出→過濾→萃取→反萃→電積→陰極銅。

（1）浸出是用浸礦劑將銅礦石中的銅進入溶液中。據報道， 有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細菌在氧氣存在下，酸性溶液中，將黃銅礦氧化成硫酸鹽，寫出用硫酸浸出黃銅礦發(fā)生反應的離子方程式：                            。

（2）萃取是利用特效銅萃取劑在含銅、鐵及其堿性金屬離子的低濃度含雜浸出液中有選擇性地使銅離子萃入有機相，將銅離子與其它金屬離子有效地分離，并通過反萃取使低濃度銅離子的原液富集成適宜電積要求的硫酸銅溶液。萃取過程的化學平衡為：2RH＋Cu2＋R2Cu＋2H＋。則萃取和反萃取進行的程度受          和           的影響。

（3）電積是將萃取富集后的銅溶液電解沉積出陰極銅。右圖為用惰性陽極電積陰極銅的裝置圖：

①在圖示方框中標出電源的正負極。

②寫出電積陰極銅的總反應                       。

（4）金屬銅長期露置于空氣中容易生銹，銅銹的主要成分為      ，請利用電化學原理畫出防止銅腐蝕的裝置圖。

 

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