Question

（14分）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(chǎn)生的爐渣中主要含F(xiàn)e2O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等，請(qǐng)完成以下驗(yàn)證爐渣中含有＋2價(jià)的鐵的探究過(guò)程中的有關(guān)問(wèn)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(yīng)選用試劑為 。

②有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 。

（2）據(jù)報(bào)道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細(xì)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(yīng)后的溶液，按如下流程可制備膽礬（CuSO4·5H2O）：

①操作a的名稱(chēng)是 ，操作b的操作方法是 。

②檢驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室中，設(shè)計(jì)兩個(gè)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(gè)反應(yīng)來(lái)完成）。寫(xiě)出兩種方案的化學(xué)方程式：

方案一： ； 方案二： 。

 

Answer 1

（14分）（1）①稀硫酸、KMnO4溶液（2分）

②稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO4 溶液褪色（2分）

（2）①過(guò)濾（1分） 蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶（2分）②KSCN溶液（1分） 溶液不變紅（2分）

③CuSO4＋Fe＝FeSO4＋Cu（2分） 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4（2分）

【解析】

試題分析：（1）①亞鐵離子檢驗(yàn)還原性，高錳酸鉀溶液酸性溶液中能氧化亞鐵離子，使得高錳酸鉀溶液褪色，故答案為：稀硫酸、KMnO4溶液；

②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO4 溶液褪色；

（2）①流程中操作a是通過(guò)過(guò)濾的方法得到氫氧化鐵沉淀和濾液B，濾液B是硫酸銅溶液，操作b是溶液中得到CuSO4?5H2O晶體的實(shí)驗(yàn)方法，溶液中得到溶質(zhì)晶體可以加熱蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到；

故答案為：過(guò)濾； 蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶；

②檢驗(yàn)溶液B中Fe3+是否被除盡的試劑是KSCN溶液，加入KSCN溶液若變紅證明含有鐵離子，若加入后溶液不變紅證明不含鐵離子；故答案為：KSCN溶液；溶液不變紅；

③硫酸銅溶液得到金屬銅的方法，可以加入鐵粉置換銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO4+Fe＝FeSO4+Cu；也可以惰性電極通電電解硫酸銅溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，故答案為：CuSO4+Fe＝FeSO4+Cu；2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2 H2SO4。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和反應(yīng)現(xiàn)象判斷以及金屬銅的制備等