Question

【化學與技術】
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的硫化物轉化為低價氧化物。該過程中兩個主要反應的化學方程式是            、           ，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被氧化成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，粗銅板是圖中電極            （填圖中的字母）；在電極d上發生的電極反應為     ；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  Cu₂S + 2Cu₂O6Cu + 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⁺的形式進入電解質溶液中。

（1）Cu和Fe的低價硫化物為Cu₂S和2FeS，因此有2CuFeS₂ +O₂Cu₂S +2FeS+SO₂  2FeS+3O₂ 2FeO+2SO₂，反射爐內生成爐渣的主要成分是 FeSiO₃，因為是煉銅的一個反應，所以為應該含有銅的硅酸鹽。
（2）依題中提供的信息有：2Cu₂S+3O₂2Cu₂O+2SO₂、  Cu₂S+2Cu₂O6Cu+SO₂↑
（3）電解精煉銅時，陽極掛的是粗銅，陰極掛的是純銅，電解質溶液是含有銅的鹽，連接電池負極的是電解池的陰極，連接電池正極的是電解池的陽極。所以粗銅板是圖中電極c；在電極d上發生的電極反應式為Cu²⁺ + 2e^-= Cu；Au、Ag以單質的形式沉積在c(陽極)下方，形成所謂的“陽極泥”，Fe以Fe²⁺的形式進入電解質溶液中。