Question

据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下的酸性溶液中，能将黄铜矿（Cu

Answer 1

解题思路：（1）在氧化还原反应中，化合价升高的元素在反应中被氧化；

（2）①根据实验的目的结合相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数进行解答；运用沉淀溶解平衡移动的原理进行解答；

②溶解度受温度影响较大的物质从溶液中结晶析出的方法是冷却热饱和溶液；

（3）溶液B为硫酸铜，从溶液B中提炼金属铜，实质是2CuSO₄+2H₂O

通电

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2Cu+2H₂SO₄+O₂↑；

（4）根据盖斯定律计算反应热；

（1）在4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂=4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O反应中，CuFeS₂中Fe从+2价变为产物中的+3价，硫从-2价变为产物中的+6价，Fe和CuFeS₂中的S化合价升高，在反应中被氧化，

故答案为：Fe和CuFeS₂中的S；

（2）①该实验的目的是制备胆矾（CuSO₄•5H₂O），需除去杂质三价铁离子，所以调节溶液的pH使三价铁离子变成氢氧化铁沉淀且沉淀完全，而铜离子不能沉淀，所以步骤一应调节溶液的pH范围是3.2≤pH＜4.7，加入CuO，CuO与H⁺反应使c（H⁺）减小，c（OH^-）增大，使溶液中c（Fe³⁺）•c³（OH^-）＞Ksp[Fe（OH）₃]，导致Fe³⁺生成沉淀而除去，

故答案为：3.2≤pH＜4.7；加入CuO与H⁺反应使c（H⁺）减小，c（OH^-）增大，使溶液中c（Fe³⁺）•c³（OH^-）＞Ksp[Fe（OH）₃]，导致Fe³⁺生成沉淀而除去；

②CuSO₄溶解度受温度影响较大，将硫酸铜溶液蒸发浓缩后，将热的硫酸铜溶液静置并慢慢降温，得到硫酸铜晶体，

故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶；

（3）CuSO₄溶液中铜离子的放电能力大于氢离子的放电能力，所以铜离子先放电；氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，氢氧根离子先放电，阳极上失电子，发生氧化反应，所以该过程中右边电极氢氧根离子在阳极上失电子生成氧气4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；阴极上得电子，反应还原反应，所以铜离子的阴极上得电子生成铜Cu²⁺+2e^-=Cu，总的反应为：2CuSO₄+2H₂O

通电

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2Cu+2H₂SO₄+O₂↑，

故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；2CuSO₄+2H₂O

通电

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2Cu+2H₂SO₄+O₂↑；

（4）①2Cu（s）+[1/2]O₂（g）=Cu₂O（s）△H=-12kJ•mol^-1②2Cu（s）+S（s）=Cu₂S（s）△H=-79.5kJ•mol^-1③S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296.8kJ•mol^-1根据盖斯定律③-①×2-②可得Cu₂S（s）+2Cu₂O（s）=6Cu（s）+SO₂（g）；△H₄=-193.33kJ/mol，

故答案为：-193.3kJ•mol^-1；

点评：

本题考点： 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；用盖斯定律进行有关反应热的计算；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；电解原理．

考点点评： 本题主要考查制备胆矾，依据流程图结合铜及其化合物的性质是解答的关键，题目难度中等．