Question

【題目】工業上由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下：

(1)步驟Ⅰ是在反射爐中進行的。把黃銅礦和石英砂混合加熱到1 000 ℃左右，黃銅礦與空氣反應生成Cu和Fe的低價硫化物，且部分Fe的硫化物轉變為低價氧化物。該過程中兩個主要反應的化學方程式分別是________________、________________。

(2)步驟Ⅱ是在轉爐中發生的。冰銅含Cu量為20%～50%。轉爐中，將冰銅加熔劑(石英砂)，在1 200 ℃左右吹入空氣進行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化為Cu2O。生成的Cu2O與Cu2S反應，生成含Cu量約為98.5%的泡銅，該過程發生反應的化學方程式分別是__________________、__________________。氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的________吸收(填字母)。

a．濃硫酸 b．稀硝酸

c．NaOH溶液 d．氨水

(3)步驟Ⅲ是由泡銅冶煉粗銅的反應，反應方程式為____________________。

Answer 1

【答案】 2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2 2FeS＋3O22FeO＋2SO2 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ cd 3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu

【解析】由流程可知，黃銅礦加入石英砂通入空氣焙燒，可生成Cu2S、CuO，繼續加入石英砂通入空氣焙燒，生成Cu2O、Cu，生成氣體A為二氧化硫，熔渣B為FeO等，Cu2O、Cu與鋁在高溫下發生鋁熱反應得到粗通，電解可得到精銅；

(1)把黃銅礦和石英砂混合加熱到1 000 ℃左右，黃銅礦與空氣反應生成Cu和Fe的低價硫化物，且部分Fe的硫化物轉變為FeO，該過程中發生反應的化學方程式分別是2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2、2FeS＋3O22FeO＋2SO2；

(2)Cu2S被氧化成Cu2O和二氧化硫氣體，反應的方程式為2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2，生成的Cu2O與Cu2S反應生成銅和二氧化硫，反應的方程式為2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2；由流程圖轉化可知，氣體A中的大氣污染物主要是二氧化硫，選擇試劑吸收二氧化硫，不能產生新的污染氣體；a．濃H2SO4不能吸收二氧化硫，故A錯誤；b．稀HNO3可以吸收二氧化硫，但生成NO污染大氣，故B錯誤；c．NaOH溶液與二氧化硫反應生成亞硫酸鈉，故C正確；d．氨水與二氧化硫反應生成亞硫酸銨，故D正確；故答案為cd；

(3)由流程圖轉化可知，Cu2O與Al反應置換反應生成Al2O3與Cu，反應方程式為3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu。