11.我国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS
2),随着矿石品味的降低和环保要求的提高,湿法炼铜的优势日益突出.该工艺的核心是黄铜矿的浸出,目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法.
I.氧化浸出
(1)在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化,测得有SO
42-生成.
①该反应的离子方程式为2CuFeS
2+17H
2O
2+2H
+=2Cu
2++2Fe
3++4SO
42-+18H
2O.
②该反应在25-50℃下进行,实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值,试分
析其原因为H
2O
2受热分解;产物Cu
2+、Fe
3+催化H
2O
2分解等..
Ⅱ,配位浸出
反应原理为:CuFeS
2+NH
3•H
2O+O
2+OH
-→Cu(NH
3)O
42++Fe
2O
3+SO
42-+H
2O(未配平)
(2)为提高黄铜矿的浸出率,可采取的措施有提高氨水的浓度、提高氧压(至少写出两点).
(3)为稳定浸出液的pH,生产中需要向氨水中添加NH
4C1,构成NH
3.H
2O-NH
4Cl缓冲溶液.某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究:25℃时,向amol.L
-l的氨水中缓慢加入等体积0.02mol.L
-l的NH
4C1溶液,平衡时溶液呈中性.则NH
3.H
2O的电离常数K
b=
_$\frac{2×10{\;}^{-9}}{a}$(用含a的代数式表示);滴加NH4C1溶液的过程中水的电离平衡正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
Ⅲ,生物浸出
在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物,并鼓入空气,黄铜矿逐渐溶解,反应釜中各物质的转化关系如图所示.

(4)在微生物的作用下,可以循环使用的物质有Fe
2(SO
4)
3、H
2SO
4(填化学式),微生物参与的离子反应方程式为4Fe
2++O
2+4H
+$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4Fe
3++2H
2O(任写一个).
(5)假如黄铜矿中的铁元素最终 全部转化为Fe
3+,当有2mol SO
42-生成时,理论上消耗O
2的物质的量为4.25 mol.