Question

據(jù)報道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans 的細菌在氧氣存在下的酸性溶液中，能將黃銅礦（CuFeS₂）氧化成硫酸鹽，發(fā)生的反應為：

    4CuFeS₂＋2H₂SO₄＋17O₂＝4CuSO₄＋2Fe₂(SO₄)₃＋2H₂O

（1）CuFeS₂中的Fe的化合價為＋2，則被氧化的元素為           

（2）工業(yè)上生產(chǎn)中利用上述反應后的溶液，按如下流程可制備膽礬（CuSO₄·5H₂O）：

 

①分析下列表格（其中K_sp是相應金屬氫氧化物的沉淀溶解平衡常數(shù)）：

	Ksp	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+	2.6×10-39	1.9	3.2
Cu2+	2.2×10-20	4.7	6.7

   步驟一應調節(jié)溶液的pH范圍是                ，請運用沉淀溶解平衡的有關理論解釋加入CuO能除去CuSO₄溶液中Fe³⁺的原因                                

②步驟三中的具體操作方法是                                               

（3）有人提出可以利用如圖的裝置從溶液B中提煉金屬銅。該過程中右邊電極的反應式是                         ，若裝入B溶液500mL（電解前后溶液體積變化可忽略），當陰極增重1.6g時，停止通電，則反應后溶液的pH＝      。

（4）工業(yè)上冶煉銅的方法之一為：

         Cu₂S(s)＋2Cu₂O(s)＝6Cu(s)＋SO₂(g)   ΔH

    已知：①2Cu(s)＋1/2O₂(g)＝Cu₂O(s)   ΔH＝－12kJ/mol

          ②2Cu(s)＋S(s)＝Cu₂S(s)   ΔH＝－79.5kJ/mol

          ③S(s)＋O₂(g)＝SO₂(g)  ΔH＝－296.8kJ/mol

        則該法冶煉銅的反應中ΔH＝               。

Answer 1

（1）Fe和S

（2）①3.2pH<4.7；  加入CuO與H⁺反應使c(H⁺)減小，c(OH^-)增大，使溶液中c(Fe³⁺)·c³(OH^-)>K_sp[Fe(OH)₃]，導致Fe³⁺生成沉淀而除去   

②蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶

（3）4OH^-－4e^-＝2H₂O＋O₂↑； 1

（4）－193.3kJ/mol