Question

以黃銅礦精礦為原料，制取硫酸銅及金屬銅的工藝如下所示：

Ⅰ. 將黃銅礦精礦（主要成分為CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3）粉碎

Ⅱ. 采用如下裝置進行電化學浸出實驗

將精選黃銅礦粉加入電解槽陽極區(qū)，恒速攪拌，使礦粉溶解。在陰極區(qū)通入氧氣，并 加入少量催化劑。

Ⅲ. 一段時間后，抽取陰極區(qū)溶液，向其中加入有機萃取劑（RH）發(fā)生反應：

2RH（有機相）+ Cu2+（水相）R2Cu（有機相）+ 2H＋（水相）

分離出有機相，向其中加入一定濃度的硫酸，使Cu2+得以再生。

Ⅳ. 電解硫酸銅溶液制得金屬銅。

（1）黃銅礦粉加入陽極區(qū)與硫酸及硫酸鐵主要發(fā)生以下反應：

CuFeS2 + 4H＋ = Cu2+ + Fe2+ + 2H2S 2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓+ 2H＋

① 陽極區(qū)硫酸鐵的主要作用是 。

② 電解過程中，陽極區(qū)Fe3+的濃度基本保持不變，原因是 。

（2）陰極區(qū)，電極上開始時有大量氣泡產(chǎn)生，后有固體析出，一段時間后固體溶解。

寫出上述現(xiàn)象對應的反應式 。

（3）若在實驗室進行步驟Ⅲ，分離有機相和水相的主要實驗儀器是 ；加入有機萃取劑的目的是 。

（4）步驟Ⅲ，向有機相中加入一定濃度的硫酸，Cu2+得以再生的原理是 。

（5）步驟Ⅳ，若電解200mL0.5 mol/L的CuSO4溶液，生成銅3.2 g，此時溶液中離子濃度由大到小的順序是 。（忽略電解前后溶液體積的變化）

Answer 1