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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:240 题号:18447294
工业上,处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾(FeSO4∙7H2O)和胆矾(CuSO4∙5H2O)。相关流程如下图。

已知:①溶液中的c(H+)越大,pH越小,酸性越强。
②生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在pH1.0~6.0范围内可保持活性。
③溶液中pH很小时,金属通常以离子形式存在,随着pH增大,有些离子会形成氢氧化物沉淀(即使pH<7也可沉淀),不同离子形成沉淀时的pH如下表所示。
Fe3+Cu2+Fe2+
开始沉淀时的pH1.54.26.3
完全沉淀时的pH2.86.78.3
(1)生物堆浸过程的反应在T。f细菌的作用下进行,主要包括两个阶段,第一阶段是在T。f细菌作用下,将黄铜矿溶解,第二阶段为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+
①补全第一阶段反应的离子方程式(反应物已配平):_______。CuFeS2+4H+O2=_______。
②写出第二阶段反应的离子方程式:_______
(2)结合已知推断:生物堆浸过程中,应控制溶液的pH在_______范围内。
(3)已知:CuS是一种难溶于水的黑色固体。过程II中,用H2O2和稀硫酸处理后,CuS完全溶解,用离子方程式表示H2O2的作用是_______
(4)绿矾的纯度可通过其与KMnO4反应测定。取mg绿矾晶体,加适量稀硫酸溶解,与物质的量浓度为cmol/L的KMnO4溶液恰好反应时,消耗KMnO4溶液的体积为VmL。绿矾晶体质量分数的计算式为_______。(已知:FeSO4·7H2O摩尔质量为278g/mol)
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