工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备金属铜，有如下两种工艺。I．火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿加人石英，再通人空气进行焙烧，即可制得粗铜。（1）焙烧

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工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS₂)为原料制备金属铜，有如下两种工艺。
I．火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿加人石英，再通人空气进行焙烧，即可制得粗铜。
（1）焙烧的总反应式可表示为：2CuFeS₂ + 2SiO₂+5O₂＝2Cu+2FeSiO₃+4SO₂该反应的氧化剂是           。
（2）下列处理SO₂的方法，不合理的是_____
A高空排放             B用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠
C用氨水吸收后，再经氧化制备硫酸铵    D用BaCl₂溶液吸收制备BaSO₃
（3）炉渣主要成分有FeO 、Fe₂O₃ 、SiO₂、Al₂O₃等，为得到Fe₂O₃加盐酸溶解后，后续处理过程中未涉及到的操作有            。
A过滤         B加过量NaOH溶液   C蒸发结晶   D灼烧       E加氧化剂
II．FeCl₃溶液浸取工艺:其生产流程如下图所示

（4）浸出过程中，CuFeS₂与FeCl₃溶液反应的离子方程式为 ____________。
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质是____ （填化学式）。
（6）若用石墨电极电解滤液，写出阳极的电极反式_____________。
（7）黄铜矿中含少量Pb,调节C1^一浓度可控制滤液中Pb²⁺的浓度，当c(C1^一)＝2mo1·L^-1时溶液中Pb²⁺物质的量浓度为   mol·L^-1。[已知K_SP(PbCl₂)＝1 x 10^一5]

答案

（1）CuFeS₂、O₂
（2）A、D
（3）C
（4）CuFeS₂+4Fe³⁺＝Cu²⁺+5Fe²⁺+2S
（5）FeCl₃　
（6）Fe²⁺-e^－＝Fe³⁺　
（7）2.5×10^－6

解析

（1）根据方程式2CuFeS₂ + 2SiO₂+5O₂＝2Cu+2FeSiO₃+4SO₂知，铜元素的化合价降低，氧元素的化合价降低，因此该反应中氧化剂是CuFeS₂和O₂。
（2）SO₂是大气污染物，A错；用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠，可以防止污染，B正确；用氨水吸收后，不经氧化制硫酸铵，也可以防上污染，C正确；SO₂不能溶于氯化钡溶液，D错；答案选AD。
（3）炉渣主要成分是FeO、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃等，为得到Fe₂O₃，加盐酸溶解后，需要过滤出二氧化硅，然后再加入氧化剂将溶液中的亚铁离子氧化为三价铁离子，再加入过量氢氧化钠溶液后主要成分是氢氧化铁沉淀。过滤、洗涤、灼烧就可以得到三氧化二铁，所以未涉及的实验操作是蒸发结晶。
（4）过滤得到的滤纸中含有硫单质，这说明CuFeS₂与FeCl₃溶液发生氧化还原反应，即CuFeS₂+4Fe³⁺＝Cu²⁺+5Fe²⁺+S。
（5）电解时产生的电解液又可以与黄铜矿反应，所以该工艺流程中，可以循环利用的物质是FeCl₃。
（6）电解池中阳极失去电子，因此若用石墨做电极电解滤液，则亚铁离子在阳极失去电子，所以阳极反应是Fe²⁺－e^－＝Fe³⁺。
（7）已知K_SP(PbCl₂)＝1×10^一5，因此当溶液中c(C1^一)＝2mo1·L^-1时溶液中Pb²⁺物质的量浓度为mol·L^-1。