Question

某工廠以精輝銅礦（主要成份為Cu₂S）為原料冶煉銅，在煉銅爐內發生如下反應（在高溫條件下進行）：2Cu₂S+3O₂→2Cu₂O+2SO₂       2Cu₂O+Cu₂S→6Cu+SO₂
（1）若生成38.4噸金屬銅，需要含雜質20%的精輝銅礦多少噸？（設雜質不參加反應）
（2）若（1）中產生的二氧化硫用于生產硫酸，可生產98%的硫酸多少噸（二氧化硫轉化成三氧化硫的轉化率為92%，三氧化硫的吸收率為98%）？
（3）今將a mol Cu₂S 與b mol 空氣（氧氣約占空氣體積的20%）在密閉容器中高溫下發生反應，請完成下列表格：

反應后固體 的成分	Cu	Cu2S、Cu	Cu2O、Cu
b的取值范圍

Answer 1

【答案】分析：根據反應的化學方程式或關系式，從元素守恒的角度分析并解答．
解答：解：（1）設需精輝銅礦的質量為x，根據元素守恒：
Cu₂S--------2Cu
160t       128t
x?80%    38.4t
x==60t 
（2）設可生產98%的濃H₂SO₄的質量為y，根據元素守恒：
Cu₂S→2Cu------------→H₂SO₄
160  128               98
     38.4×92%×98%    y×98%
y=27.05
（3）①反應后固體全部是Cu時，則：
Cu₂S+O₂=2Cu+SO₂
a    0.2y
y=5a
②反應后固體為Cu₂S、Cu時，氧氣不足，則0＜b＜5a
③反應后固體為Cu₂O、Cu，氧氣過量，但并沒有完全反應生成Cu₂O，
根據2Cu₂S+3O₂→2Cu₂O+2SO₂       
     2     3
     a     0.2y
y=7.5a
則：5a＜b＜7.5a
故答案為：

反應后固體的成分	Cu	Cu2S、Cu	Cu2O、Cu
b的取值范圍	b=5a	0＜b＜5a	5a＜b＜7.5a

點評：本題考查化學方程式的相關計算，題目難度中等，注意從元素守恒的角度，利用關系式計算．