Question

（2012?大連）工業上可采用多種方法冶煉銅．

（1）在地下利用爆破粉碎孔雀石[Cu₂（OH）₂CO₃]，再注入稀硫酸原地浸取，將浸取液抽到地表，加入鐵屑制得銅．冶煉銅的有關化學方程式為：
①

Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑

；②

CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄

．
（2）利用一氧化碳還原赤銅礦（Cu₂O）冶煉銅． 實驗室可用如圖所示裝置進行實驗．當硬質玻璃管中的反應結束時，應進行的實驗操作是

應先停止加熱，繼續通一氧化碳，直到試管冷卻

；尾氣導管口處的細銅絲，能防止點燃尾氣時產生回火引起爆炸，其原理是

2Cu+O₂

△   .

2CuO

．  
（3）利用輝銅礦（Cu₂S）冶煉銅的原理如下：
Ⅰ．取一定質量的Cu₂S在空氣中高溫焙燒，安全反應后生成一種銅的氧化物和二氧化硫；
Ⅱ．再取上述一半質量的Cu₂S，與Ⅰ中生成的銅的氧化物混合均勻，隔絕空氣高溫煅燒，恰好完全反應，生成銅和二氧化硫．
結合質量守恒定律，判斷這種銅的氧化物是什么，寫出推理過程．

Answer 1

分析：（1）根據堿式碳酸銅和稀硫酸反應生成硫酸銅、水二氧化碳以及硫酸銅和鐵反應生成硫酸亞鐵和銅進行解答；
（2）根據一氧化碳還原氧化銅的注意事項進行解答；
（3）根據取上述一半質量的Cu₂S，說明Ⅰ和Ⅱ中銅的質量比為：2：1；然后Ⅱ與Ⅰ中生成的銅的氧化物混合均勻，隔絕空氣高溫煅燒，恰好完全反應，生成銅和二氧化硫，計算出銅和氧原子個數比進行解答．

解答：解：（1）堿式碳酸銅和稀硫酸反應生成硫酸銅、水二氧化碳，化學方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑；硫酸銅和鐵反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄；
（2）利用一氧化碳還原赤銅礦（Cu₂O）冶煉銅． 實驗室可用如圖所示裝置進行實驗．當硬質玻璃管中的反應結束時，應進行的實驗操作是：應先停止加熱，繼續通一氧化碳，直到試管冷卻；尾氣導管口處的細銅絲，能防止點燃尾氣時產生回火引起爆炸，其原理是2Cu+O₂

△   .

2CuO；
（3）取上述一半質量的Cu₂S，說明Ⅰ和Ⅱ中銅的質量比為：2：1，即銅的物質的量的比2：1；設Ⅰ取的Cu₂S的物質的量為2mol，則Ⅱ中Cu₂S的物質的量為1mol，那么Ⅱ中Cu₂S中硫的物質的量為1mol，取上述一半質量的Cu₂S，與Ⅰ中生成的銅的氧化物混合均勻，隔絕空氣高溫煅燒，恰好完全反應，生成銅和二氧化硫，則硫的物質的量和氧的物質量比為1：2，說明Ⅰ中生成的銅的氧化物中氧的物質的量為2mol，Ⅰ中取的Cu₂S中銅的物質的量為4mol，則生成的銅的氧化物中銅的物質的量：氧的物質的量=4mol：2mol=2：1，所以這種銅的氧化物為氧化亞銅，化學式為：Cu₂O．
故答案為：（1）Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑；CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄；
（2）應先停止加熱，繼續通一氧化碳，直到試管冷卻；2Cu+O₂

△   .

2CuO；
（3）Cu₂O；上述一半質量的Cu₂S，說明Ⅰ和Ⅱ中銅的質量比為：2：1，即銅的物質的量的比2：1；設Ⅰ取的Cu₂S的物質的量為2mol，則Ⅱ中Cu₂S的物質的量為1mol，那么Ⅱ中Cu₂S中硫的物質的量為1mol，取上述一半質量的Cu₂S，與Ⅰ中生成的銅的氧化物混合均勻，隔絕空氣高溫煅燒，恰好完全反應，生成銅和二氧化硫，則硫的物質的量和氧的物質量比為1：2，說明Ⅰ中生成的銅的氧化物中氧的物質的量為2mol，Ⅰ中取的Cu₂S中銅的物質的量為4mol，則生成的銅的氧化物中銅的物質的量：氧的物質的量=4mol：2mol=2：1，所以這種銅的氧化物為氧化亞銅．

點評：解答本題要掌握化學方程式的書寫方法，掌握根據實驗現象判斷實驗實質的方法，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．