如何用肉眼辨别黄铜矿和黄铁矿？

黄铁矿

　　黄铁矿属等轴晶系的硫化物矿物，因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。

　　化学成分FeS2，

　　硬 度6-65，

　　比重49-52

　　晶 系：属等轴晶系

　

　　黄铁矿成分中通常含钴、镍和硒，具有NaCl型晶体结构。常有完好的晶形，呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。立方体晶面上有与晶棱平行的条纹，各晶面上的条纹相互垂直。集合体呈致密块状、粒状或结核状。浅黄（铜黄）色，条痕绿黑色，强金属光泽，不透明，无解理，参差状断口，在地表条件下易风化为褐铁矿。

　　黄铁矿是分布最广泛的硫化物矿物，在各类岩石中都可出现。黄铁矿是提取硫和制造硫酸的主要原料。

黄铜矿

　　黄铜矿是提炼铜的主要矿物之一，是仅次于黄铁矿的最常见的硫化物之一，也是最常见的铜矿物。

　　化学成分是CuFeS2，

　　晶系四方晶系

　　硬度3～4，

　　比重41～43

　

　　黄铜矿单个晶体很少见，集合体常为不规则的粒状或致密块状。黄铜色，表面常有斑驳的蓝、紫、褐色的锖色膜，条痕绿黑色，金属光泽。断口参差状或贝壳状，无解理，摩氏。黄铜矿易被误认为黄铁矿和自然金，但以其更黄的颜色和较低的硬度与黄铁矿相区别，以其绿黑色的条痕、性脆及溶于硝酸与自然金相区别。在地表风化作用下，黄铜矿常变为绿色的孔雀石和蓝色的蓝铜矿。

黄铜矿是 一种铜铁硫化物矿物。常含微量的金、银等。晶体相对少见，为四面体状；多呈不规则粒状及致密块状集合体，也有肾状、葡萄状集合体。黄铜**，时有斑状锖色。条痕为微带绿的黑色。黄铜矿是一种较常见的铜矿物，几乎可形成于不同的环境下。但主要是热液作用和接触交代作用的产物，常可形成具一定规模的矿床。产地遍布世界各地。在工业上，它是炼铜的主要原料。在宝石学领域，它很少被单独利用，偶尔用作黄铁矿的代用品。另它常参与一些彩石、砚石和玉石的组成。

（1）CuFeS 2 、O 2 （2）A、D （3）C （4）CuFeS 2 +4Fe 3+ ＝Cu 2+ +5Fe 2+ +2S （5）FeCl 3 （6）Fe 2+ －e － ＝Fe 3+ （7）25×10 －6

（1）根据所给的方程式知，硫元素的化合价升高，铜元素从+2降到0价，因此CuFeS 2 、O 2 是氧化剂； （2）SO 2 是大气污染物，不能随意排放，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，再经氧化制备硫酸铵，也可以防止污染，C正确；SO 2 不能溶于氯化钡溶液，D错； （3）炉渣的主要成分是FeO、Fe 2 O 3 、SiO 2 、Al 2 O 3 等，为得到Fe 2 O 3 ，加盐酸溶解后，需要过滤出SiO 2 ，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，再加入过量的氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀，过滤、洗涤、灼烧即得到氧化铁固体。因此涉及的操作是蒸发和结晶。选C。 （4）过滤得到的滤纸中含有S，说明发生的离子方程式是CuFeS 2 +4Fe 3+ ＝Cu 2+ +5Fe 2+ +2S； （5）电解时产生的电解液可以与黄铜矿反应，所以该工艺中可以循环的物质是FeCl 3 ； （6）电解池中阳极发生氧化反应，则Fe 2+ 在阳极失去电子，所以阳极反应是，Fe 2+ －e － ＝Fe 3+ 。 （7）已知Ksp="1" x 10 一5 ，当溶液中c（Cl - ）=2mol/L时，溶液中Pb 2+ 的物质的量浓度是1 x 10 一5 /2 2 =25×10 －6 。

根据化合价变化相等配平后的反应为：2CuFeS2+4O2

800℃

Cu2S+3SO2+2FeO（炉渣）、2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2、2Cu2O+Cu2S→6Cu+SO2，

（1）根据反应2CuFeS2+4O2

800℃

Cu2S+3SO2+2FeO可知，当a＜4mol时，氧气不足，则CuFeS2有剩余，反应生成的Cu2S为：amol×

1

4

=025a mol，根据铜原子守恒可得剩余的CuFeS2为：2mol-025a mol×2=（2-05a）mol，

故答案为：n（CuFeS2）=2-05a、n（Cu2S）=025a；    

（2）当a=4mol时，CuFeS2和O2恰好反应：2CuFeS2+4O2

800℃

Cu2S+3SO2+2FeO，残留固体中含铜物质为Cu2S，故答案为：Cu2S；

（3）根据反应2CuFeS2+4O2

800℃

Cu2S+3SO2+2FeO（炉渣）、2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2、2Cu2O+Cu2S→6Cu+SO2可得总反应：6CuFeS2+15O2=6Cu+12SO2+6FeO，当a=2mol×

15

6

=5mol，残留固体中含铜物质只有Cu，所以残留固体中含铜物质为Cu、Cu2S时，4＜a＜5，

故答案为：4＜a＜5；                            

（4）根据反应2CuFeS2+4O2

800℃

Cu2S+3SO2+2FeO（炉渣）、2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2可得4CuFeS2+11O2=2Cu2O+8SO2+4FeO，当a≥2mol×

11

4

=55mol时，CuFeS2和O2恰好反应生成Cu2O，根据质量守恒可得n（Cu2O）=1mol，

故答案为：n（Cu2O）=1mol．

（1）反应Ⅰ中的反应物是CuFeS2、O2、H2SO4三种物质，生成物是硫酸铁、硫酸铜和水，根据奇偶法配平，所以方程式是：4CuFeS2+17O2+2H2SO4═2Fe2（SO4）3+4CuSO4+2H2O；

（2）获得绿矾晶体时先蒸发浓缩，因为硫酸铁的溶解度随温度的升高而增大，所以降温溶解度减小，会析出晶体，最后过滤即可．

故答案为：（1）4CuFeS2+17O2+2H2SO4═2Fe2（SO4）3+4CuSO4+2H2O；（2）降温结晶．

①由第一个得 6mol和12mol O2生成3mol Cu2S

6CuFeS2+12O2===3Cu2S+9SO2+6FeO

2mol Cu2S和3mol O2生成2mol Cu2O

2Cu2S+3O2===2Cu2O+2SO2

2mol Cu2O和1mol Cu2S最终生成6mol Cu

2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2

所以整个过程中共消耗O2 12+3=15mol

②第一个反应时O2足够，不变 6CuFeS2+12O2===3Cu2S+9SO2+6FeO

第二个反应只剩下225mol O2，因而15Cu2S+225O2===15Cu2O+15SO2

第三个反应虽然Cu2S剩下15mol，但Cu2O只有15mol，所以只能生成45mol Cu

15Cu2O+075Cu2S===45Cu+075SO2

理论上可以得到45mol Cu

③第一个反应O2足够，不变 6CuFeS2+12O2===3Cu2S+9SO2+6FeO

第二个反应剩下375mol O2，因而25Cu2S+375O2===25Cu2O+25SO2

第三个反应虽然Cu2O有25mol，但Cu2S只剩下3-25=05mol，所以只能生成3mol Cu

1Cu2O+05Cu2S===3Cu+05SO2

理论上可以得到3mol Cu