本篇文章给大家谈谈黄铜矿在溶液中的平衡，以及黄铜矿在空气中的氧化产物对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
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矿物溶解度及元素在流体中的存在形式
矿物在热液中的溶解度是成矿元素在热液中运移能力的直接判据，热力学计算是研究矿物在热液中溶解度的最简便方法。以下以方铅矿为例，说明金属矿物在成矿流体中溶解度的计算方法及其影响因素。
方铅矿在热液中的溶解形式可简单表示如下：
地球化学
根据质量作用定律，Pb2+的浓度可由下式计算；
地球化学
Pb2+在溶液中可与多种配位体形成络合物，最常见的是氯的络合物和硫氢根络合物，配合反应如下：
地球化学
地球化学
由质量作用定律，可计算出各络合物的浓度，如：
地球化学
同样，可将上述反应中各种络合物的浓度都计算出来。溶液中铅的总浓度可写作：
地球化学
另一方面溶液中的 Cl-和 HS-等离子的浓度也都是溶液物理化学条件的函数，因此在上述计算过程中还需考虑到以下配位体的有关反应：
地球化学
将以上反应的质量作用定律方程与上述各方程联立求解，并考虑到系统中的质量守恒和溶液的电中性条件。计算矿物溶解度的公式可概括如下：
质量作用定律方程：
地球化学
质量守恒方程：
地球化学
溶液电中性条件：
地球化学
式中：cmi为第i种溶解类型的摩尔浓度；γi为第i种溶解类型的活度系数；ν，i，j为第i种溶解类型在第j个反应中的化学计量系数，依惯例，反应物取负值，产物取正值；Kj为第j个反应的平衡常数；bi，e为第e种元素在第i种溶解类型中的组成系数，Me为第e种元素在系统中的总量；zi为第i种溶解类型的电荷数。
解这一组联立方程，可求出矿物在溶液中各种不同条件下的溶解度以及各种溶解类型的浓度分布情况，以确定有关元素迁移的条件、形式和沉淀的条件等。
对于方铅矿，考虑到铅在溶液中的络合物基本是氯和硫氢根，可根据上述联立方程求解得出铅的不同溶解类型在溶液中的浓度，得出的部分结果列于表4.2中。图4.2为据表4.2编制的铅的各种溶解类型在溶液中的浓度分布图，图4.3表示了方铅矿溶解度与温度的关系。
表4.2 铅的各溶解类型在溶液中的分布
由图4.2可看出，在较氧化和偏酸性的条件下，铅的氯络合物占优势；在较还原和碱性条件下，铅的硫氢根络合物占优势。另外，在还原条件下，方铅矿溶解度与氧逸度无关，与pH值成反比；在氧化条件下，方铅矿溶解度与pH无关，与氧逸度为正消长。当温度增加时，方铅矿的溶解度增加（图4.3）。由上述分析可看出，在相对氧化、酸性、高温条件下，方铅矿的溶解度增加，是铅活化迁移的有利条件。相反，相对还原、中性到碱性和较低温度条件将导致方铅矿的沉淀。
图4.2 铅的各种溶解类型的浓度分布
由以上讨论可看出，计算矿物溶解度的关键，是了解相关元素在热液流体中的存在形式及相应络合物稳定性的平衡常数。通常主要采用“溶解度法”，即通过水热平衡实验测定矿物的溶解度数据，推算反应的平衡常数，其基本原理是上述由热力学数据计算矿物溶解度程序的反过程。
图4.3 温度对方铅矿溶解度的影响
Creral等（1976、1978、1985）有关黄铜矿+斑铜矿+黄铁矿组合在NaCl和NaHS+H2S溶液中溶解度的研究和黄铁矿+磁黄铁矿+磁铁矿在NaCl溶液中溶解度的研究是良好的范例。他们强调溶解度测定除应具有精度的要求外，还必须用吉布斯相律限定体系所必须测定或控制的参数数目。例如在黄铜矿+斑铜矿+黄铁矿组合溶解度的研究中，吉布斯相律可写成：
地球化学
式中：f为自由度；c为体系的独立组分数；ψ为相数。因溶解度测定是研究溶液的化学状态，故ψ=1，在该体系中组分数为7（即铜、铁、氢、氧、氯、硫和钠七种元素），这样f=8，即在实验过程中有8个变量需要控制。这8个变量值的控制和获取方式为：温度、压力和NaCl的浓度可直接控制或测量，铜铁的总浓度可分析测定，通过缓冲技术控制，pH可通过缓冲技术控制，也可以根据溶液的成分、温度、压力和挥发分的速度计算。
曾贻善等（1989）用可在高温高压下取样的高压釜测定了赤铁矿在磁铁矿+赤铁矿缓冲条件下的溶解度，获得了铁的某些氢氧根络合物的存在形式、相应的平衡常数和生成自由能数值。该实验也是由溶解度实验数据推算络合物反应平衡常数的一个应用实例。
急求有关铜的重要知识！！！+化学方程式
铜及其重要的化合物：
铜位于第四周期第ⅠB族，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，铜是一种亮红色的固体，具有良好的导电导热性。铜在化学反应中易失去两个电子形成＋2价。
铜的化学性质比较稳定，一般不与其他物质发生化学反应，利用铜的这一性质，古代人用铜制作货币。但铜在特定的条件下，也能被许多氧化性物质所氧化。如：
1、铜在加热条件下与O2、S、Cl2等非金属单质化合：
2Cu＋O22CuO；2Cu＋SCu2S；Cu＋Cl2CuCl2
在潮湿空气中还可发生腐蚀生成绿色的铜锈：2Cu＋O2＋H2O＋CO2＝Cu2(OH)2CO3
△
2、铜与非氧化性酸一般不反应，但与强氧化性酸，则可以发生氧化还原反应，但无H2产生：如：Cu＋2＝CuSO4＋SO2↑＋2H2O
3、铜还可以与某些盐溶液反应：如：
2FeCl3 ＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2；Cu＋2AgNO3 ＝Cu（NO3）2 ＋2Ag
4、铜的冶炼：工业上，主要采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜。这种方法冶炼的铜，其含量为99.5%~99.7%，还有Ag、Au、Fe、Zn等杂质。要达到电气化生产铜的要求，这种由黄铜矿高温冶炼的铜还必须经过电解精炼，电解精炼得到的铜，其含量高达99.95%~99.98%。
5、铜及其化合物的相互转化关系：
说明：
1、铜在和强氧化性物质如：X2、O2等反应时生成＋2价，而在和S等弱氧化性物质反应时，则生成＋1价。铜可以和强氧化性酸反应，但不能与H+作用；
2、CuO在高温下可以分解产生Cu2O和O2。在用H2还原CuO时，也可能产生少量的Cu2O（红色）。在有H＋存在时不稳定：Cu2O＋2H＋＝Cu2＋＋Cu＋H2O，利用这一性质，可鉴别H2还原CuO的产物中是否存在Cu2O；
3、铜可以与多种物质形成络合物，CuCl2在水溶液中存在如下平衡：
〔Cu(H2O)4〕2＋＋4Cl－〔CuCl4〕2－＋4H2O，当浓度较大时，平衡正向移动，〔CuCl4〕2－增大，显绿色，浓度较稀时，平衡逆向移动，溶液显蓝色。
向Cu2＋溶液中加入氨水，先生成蓝色沉淀，继续加入氨水，生成深蓝色溶液：
Cu2＋＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2NH4＋；Cu(OH)2＋4NH3·H2O＝〔Cu(NH3)4〕2＋＋4H2O
4、新制的Cu(OH)2可以和含有醛基的物质作用产生砖红色的Cu2O，利用这一性质可以鉴别含有醛基的物质。
CH3CHO＋2Cu(OH)2→CH3COOH＋Cu2O＋2H2O
2Cu+O2==△==2CuO
Fe+CuSO4====Cu+FeSO4
Cu+Hg(NO3)2====Hg+Cu（NO3）2
H2+CuO==△==Cu+H2O
Cu+H2SO4（稀) 不反应
Cu+2H2SO4(浓)==△==CuSO4+SO2↑+2H2O
有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下，可以将黄铜矿（主要成分是CuFeS 2 ，含少量杂质SiO 2 ）氧化成硫酸
（1）Fe 3+ 在溶液中存在水解平衡，即Fe 3+ + 3H 2 O Fe（OH） 3 +3H + ，在PH小于4时，Fe 3+ 开始沉淀（PH=2.7），当加入氧化铜后，氧化铜能与H + 反应，促进水解平衡右移，使Fe 3+ 转化为Fe（OH） 3 被除去，而氧化铜不被损耗，且不会引入新杂质。
（2）2CuSO 4 +2 H 2 O 2Cu+O 2 +2H 2 SO 4 .或Fe+CuSO 4 =Cu+FeSO 4
(3) Fe；（4）结晶、过滤（5）4CuFeS 2 +17O 2 +2H 2 SO 4 ═2Fe 2 （SO 4 ） 3 +4CuSO 4 +2H 2 O
试题分析：（1）Fe 3+ 在溶液中存在水解平衡，即Fe 3+ + 3H 2 O Fe（OH） 3 +3H + ，在PH小于4时，Fe 3+ 开始沉淀（PH=2.7），当加入氧化铜后，氧化铜能与H + 反应，促进水解平衡右移，使Fe 3+ 转化为Fe（OH） 3 被除去，而氧化铜不被损耗，且不会引入新杂质。
（2）电解硫酸铜溶液，化学方程式为：2CuSO 4 +2 H 2 O 2Cu+O 2 ↑+2H 2 SO 4 .或Fe+CuSO 4 =Cu+FeSO 4
（3）这一问应从工艺流程图的结构入手，通过（1）的分析，已经知道固体A为氢氧化铁，加入试剂a后得到的溶液通过反应v加入b，滤液中的溶质能转化为FeSO 4 ，根据物质的转化原理可知b为Fe。
（4）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．
（5）反应Ⅰ中的反应物是CuFeS 2 、O 2 、H 2 SO 4 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：4CuFeS 2 +17O 2 +2H 2 SO 4 ═2Fe 2 （SO 4 ） 3 +4CuSO 4 +2H 2 O；
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