Номер 7, страница 102 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

10. Металлы. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 7, страница 102.

Условие.

7. Гидрометаллургические способы получения металлов основаны на последовательности двух химических процессов. Сначала нерастворимое природное соединение металла переводят в растворимую форму с помощью раствора сильной кислоты, затем из полученной соли вытесняют металл с помощью другого, более активного металла. Составьте уравнения гидрометаллургического процесса получения меди из ковеллина — минерала, основным компонентом которого является CuS.

Решение.

Решение 2.

Гидрометаллургический способ получения металлов, описанный в задаче, состоит из двух последовательных химических процессов. Для получения меди из минерала ковеллина ($CuS$) необходимо составить уравнения для каждого этапа.

1. Перевод нерастворимого природного соединения меди в растворимую форму.

На первом этапе нерастворимый сульфид меди(II) ($CuS$) обрабатывают раствором сильной кислоты, которая также является окислителем, например, азотной кислотой ($HNO_3$). В результате реакции образуется растворимая соль — нитрат меди(II) ($Cu(NO_3)_2$), а сульфид-ион окисляется, например, до свободной серы ($S$).

Ответ: $3CuS + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 3S \downarrow + 2NO \uparrow + 4H_2O$

2. Вытеснение меди из полученной соли.

На втором этапе из полученного раствора соли меди, в данном случае нитрата меди(II) ($Cu(NO_3)_2$), чистую медь выделяют путем вытеснения её более активным металлом. Согласно электрохимическому ряду напряжений металлов, для этой цели подходит, например, железо ($Fe$) или цинк ($Zn$). В промышленности часто используют железо из-за его доступности и невысокой стоимости.

Ответ: $Fe + Cu(NO_3)_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + Cu \downarrow$