Question

【題目】銅鋅銀精礦化學(xué)成分如下：

元素	Cu	Zn	Ag	S	Fe	Pb
元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%	17.60	18.30	0.146	33.15	18.17	7.86

利用銅鋅銀精礦制備硫酸銅晶體的流程如下：

回答下列問題：

(l)“氣體A”為____(填化學(xué)式)，“浸渣”中主要為硫酸鉛和____(填化學(xué)式)。

(2)“沉銅”得到Cu2Cl2固體，目的是____________。

(3)“氧化”工序中，恰好反應(yīng)時(shí)氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為____。

(4)“母液2”中陰離子含量最多的是____，該溶液最好返回 __工序循環(huán)使用。

(5)依據(jù)銅鋅銀精礦化學(xué)成分進(jìn)行分析，精礦中含有FeS2，理由是________。

Answer 1

【答案】SO2 AgCl 除去鋅鐵元素，分離出銅元素 1:2 氯離子 沉銅 硫元素物質(zhì)的量多于金屬物質(zhì)的量之和，故含有FeS2

【解析】

銅鋅銀精礦和空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)，各金屬得到其氧化物，S轉(zhuǎn)化為SO2，再加入H2SO4和NaCl，金屬氧化物 轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，Ag轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀，Pb轉(zhuǎn)化為PbSO4沉淀。通入SO2將Cu2＋轉(zhuǎn)化為Cu2Cl2沉淀，加入O2、H2SO4轉(zhuǎn)化為CuSO4溶液，最后得到CuSO4晶體。

(1)在焙燒過(guò)程中，各金屬轉(zhuǎn)化為金屬氧化物，而S元素轉(zhuǎn)化為SO2，因此氣體A為SO2；各金屬氧化物與H2SO4轉(zhuǎn)化為金屬離子，Pb2＋與SO42－沉淀得到PbSO4，而Ag＋與Cl－會(huì)生成AgCl沉淀；

(2)經(jīng)過(guò)浸出之后，溶液中還有Zn2＋、Fe2＋、Cu2＋。沉銅之后，得到Cu2Cl2沉淀，實(shí)現(xiàn)了Cu與Zn、Fe的分離，答案為除去鋅鐵元素，分離出銅元素；

(3)氧化的目的是將Cu2Cl2轉(zhuǎn)化為CuSO4，Cu2Cl2中Cu的化合價(jià)為＋1價(jià)，1molCu2Cl2轉(zhuǎn)化全部轉(zhuǎn)化為Cu2＋，失去2mol電子，1molO2反應(yīng)時(shí)，得到4mol電子，根據(jù)得失電子守恒，氧化劑和還原劑的比例為1：2；

(4) 氧化的目的是將Cu2Cl2轉(zhuǎn)化為CuSO4，根據(jù)原子守恒，溶液中陰離子還大量存在的還有Cl-；母液2中含有較多的Cl－，以及沒有沉淀的Cu2＋和SO42－，溶液中沒有Ag＋和Pb2＋等離子，不需要“浸出”，最好返回“沉銅”的步驟中，可以為該步驟提供Cl－；