Question

由黃銅礦(主要成分是CuFeS2)煉制精銅的工藝流程示意圖如下：

 

(1)在反射爐中，把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1000℃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________________、________________，反射爐內生成爐渣的主要成分是________；

(2)冰銅(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量為20%～50%。轉爐中，將冰銅加熔劑(石英砂)在1200℃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%的粗銅，該過程發生反應的化學方程式分別是________________、________________；

 

(3)粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板應是圖中電極________(填圖中的字母)；在電極d上發生的電極反應式為________________；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們在電解槽中的存在形式和位置為________。

 

Answer 1

(1)2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2　2FeS＋3O22FeO＋2SO2　FeSiO3

(2)2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2　2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑

(3)c　Cu2＋＋2e－=Cu　Au、Ag以單質的形式沉積在c(陽極)下方，Fe以Fe2＋的形式進入電解液中

【解析】(1)抓住信息黃銅礦先與空氣中的氧氣反應生成Cu和FeS，然后FeS又與氧氣反應生成低價氧化物FeO和SO2，配平即可；爐渣為FeO和SiO2反應生成的FeSiO3；(2)依據信息第一個反應為Cu2S與氧氣反應生成Cu2O，依據元素守恒和得失電子守恒可知還應生成SO2；第二個反應Cu2S與Cu2O反應生成Cu，依據元素守恒可知還應生成SO2；(3)電解精煉銅，粗銅為陽極，接電源正極，所以c為陽極、d為陰極，d發生得電子的反應Cu2＋＋2e－=Cu；Au、Ag排在金屬活動順序Cu的后面，不能失電子以單質的形式存在陽極泥中，Fe排在Cu之前，在陽極失電子，發生反應Fe－2e－=Fe2＋，但Fe2＋在陰極不能得電子，故以Fe2＋的形式存在溶液中。