輝銅礦(主要成分是Cu2S)是提煉銅的重要礦物原料之一。以H2O2作為氧化劑在硫酸環(huán)境中對(duì)輝銅礦浸出生成CuSO4的模型如圖1。
(1)根據(jù)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系,請(qǐng)回答。
①Ⅰ和Ⅱ的轉(zhuǎn)化過程中,被氧化的元素是
Cu、S
Cu、S
。
②將過程的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:
1
1
Cu2S+1
1
H2O2+1
1
H2SO4
H2SO4
═1
1
CuS+1
1
CuSO4
CuSO4
+2
2
H2O
H2O
。
③過程Ⅱ中,H2O2起主要作用,但加入Fe2(SO4)3可以提高浸出率。過程Ⅱ的浸出模型如圖2。結(jié)合難溶電解質(zhì)的溶解平衡,解釋加入Fe2(SO4)3的作用 Fe3+與Cu2+反應(yīng),促進(jìn)了溶解平衡向右移動(dòng),促進(jìn)了CuS的溶解,從而提高了CuS的浸出率
Fe3+與Cu2+反應(yīng),促進(jìn)了溶解平衡向右移動(dòng),促進(jìn)了CuS的溶解,從而提高了CuS的浸出率
。
④在浸出過程中,F(xiàn)e3+可以不斷再生,其離子方程式是 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
。
⑤在相同時(shí)間內(nèi),測得Fe2(SO4)3濃度對(duì)Cu2+浸出率的影響如圖3所示。當(dāng)c[Fe2(SO4)3]>0.25mol?L-1后,圖中曲線下降的可能原因是 生成的S單質(zhì)逐漸增多,附著在CuS的表面,對(duì)CuS起到了包裹作用,CuS的浸出率反而下降
生成的S單質(zhì)逐漸增多,附著在CuS的表面,對(duì)CuS起到了包裹作用,CuS的浸出率反而下降
。
(2)測定浸出液中Cu2+濃度,其過程如下:
?。mL浸出液,煮沸除盡過量H2O2,調(diào)節(jié)溶液的酸度,加入KF(除去Fe3+);
ⅱ.加入過量KI溶液,與Cu2+反應(yīng)生成CuI白色沉淀和I2;
ⅲ.用0.1000mol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2,消耗Na2S2O3溶液bmL。(已知:2S2+I2═S4+2I-)
①ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是 2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
。
②浸出液中的c(Cu2+)=mol?L-1。【答案】Cu、S;1;1;1;H
2SO
4;1;1;CuSO
4;2;H
2O;Fe
3+與Cu
2+反應(yīng),促進(jìn)了溶解平衡向右移動(dòng),促進(jìn)了CuS的溶解,從而提高了CuS的浸出率;2Fe
2++H
2O
2+2H
+=2Fe
3++2H
2O;生成的S單質(zhì)逐漸增多,附著在CuS的表面,對(duì)CuS起到了包裹作用,CuS的浸出率反而下降;2Cu
2++4I
-=2CuI↓+I
2;