Question

銅在自然界中多以硫化物存在，以黃銅礦（CuFeS₂）為原料冶煉精銅的工藝流程圖如下：
（1）黃銅礦在反射爐中焙燒時，生成Cu₂S和FeS，請寫出反應的化學方程式：______，生成的FeS繼續在反射爐中進一步氧化：2FeS+3O₂2FeO+2SO₂
（2）焙燒后的礦砂與砂子混合，在反射爐中加熱至1000℃熔融，其目的是：
①使Cu₂S和剩余的FeS熔融形成“冰銅”，轉移到轉爐中繼續冶煉；
②______．
（3）大多數這樣的冶煉廠都有一座附設工廠，該附設工廠的產品是______，其意義在于______．
（4）“冰銅”在轉爐中熔煉，主要發生兩個反應，首先是：2Cu₂S+3O₂2Cu₂O+2SO₂，再由Cu₂O與Cu₂S反應制得單質銅．請寫出該反應的化學方程式______．制得的銅塊呈泡狀（又稱為泡銅），其原因是______．
（5）請簡述粗銅精煉電解得到精銅的原理：______．

Answer 1

解：（1）黃銅礦在反射爐中焙燒時與氧氣反應，生成Cu₂S和FeS，方程式為2CuFeS₂+O₂═Cu₂S+2FeS+SO₂，
故答案為：2CuFeS₂+O₂═Cu₂S+2FeS+SO₂；
（2）FeO與SiO₂反應生成FeSiO₃，成爐渣被除去，故答案為：FeO與SiO₂反應生成FeSiO₃，成爐渣被除去；
（3）副產品二氧化硫可用于制取硫酸，既節約能源，又不污染環境，故答案為：硫酸；節約資源，不污染環境；
（4）Cu₂O與Cu₂S反應制得單質銅和二氧化硫，方程式為2Cu₂O+Cu₂S═6Cu+SO₂，二氧化硫使銅呈泡狀，
故答案為：2Cu₂O+Cu₂S═6Cu+SO₂；由于冶煉出來的銅溶有的二氧化硫不斷放出；
（5）精煉法用粗銅為陽極，粗銅會溶解，陽極失電子，粗銅里的銅變成了銅離子，精銅為陰極，精銅在陰極析出，故答案為：以硫酸銅-硫酸溶液為電解液．電解時，作陽極的粗銅中的銅以及比銅活潑的金屬失去電子進入溶液，比銅不活潑的金屬沉入電解槽形成“陽極泥”，溶液中的Cu²⁺得到電子沉積在陰極上．
分析：（1）黃銅礦在反射爐中焙燒時與氧氣反應，生成Cu₂S和FeS；
（2）FeO與SiO₂反應生成FeSiO₃，成爐渣被除去；
（3）副產品二氧化硫可用于制取硫酸；
（4）Cu₂O與Cu₂S反應制得單質銅和二氧化硫；
（5）精煉法用粗銅為陽極，粗銅會溶解，陽極失電子，粗銅里的銅變成了銅離子，精銅為陰極，精銅在陰極析出．
點評：本題考查金屬的冶煉，難度較大，注意根據題目所給信息書寫化學方程式．