Question

铜在自然界中多以硫化物存在，以黄铜矿（CuFeS₂）为原料冶炼精铜的工艺流程图如下：
（1）黄铜矿在反射炉中焙烧时，生成Cu₂S和FeS，请写出反应的化学方程式：

2CuFeS₂+O₂═Cu₂S+2FeS+SO₂

，生成的FeS继续在反射炉中进一步氧化：2FeS+3O₂

高温  .

2FeO+2SO₂
（2）焙烧后的矿砂与砂子混合，在反射炉中加热至1000℃熔融，其目的是：
①使Cu₂S和剩余的FeS熔融形成“冰铜”，转移到转炉中继续冶炼；
②

FeO与SiO₂反应生成FeSiO₃，成炉渣被除去

．
（3）大多数这样的冶炼厂都有一座附设工厂，该附设工厂的产品是

硫酸

，其意义在于

节约资源，不污染环境

．
（4）“冰铜”在转炉中熔炼，主要发生两个反应，首先是：2Cu₂S+3O₂

高温  .

2Cu₂O+2SO₂，再由Cu₂O与Cu₂S反应制得单质铜．请写出该反应的化学方程式

2Cu₂O+Cu₂S═6Cu+SO₂

．制得的铜块呈泡状（又称为泡铜），其原因是

由于冶炼出来的铜溶有的二氧化硫不断放出

．
（5）请简述粗铜精炼电解得到精铜的原理：

以硫酸铜-硫酸溶液为电解液．电解时，作阳极的粗铜中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，比铜不活泼的金属沉入电解槽形成“阳极泥”，溶液中的Cu²⁺得到电子沉积在阴极上

．

Answer 1

分析：（1）黄铜矿在反射炉中焙烧时与氧气反应，生成Cu₂S和FeS；
（2）FeO与SiO₂反应生成FeSiO₃，成炉渣被除去；
（3）副产品二氧化硫可用于制取硫酸；
（4）Cu₂O与Cu₂S反应制得单质铜和二氧化硫；
（5）精炼法用粗铜为阳极，粗铜会溶解，阳极失电子，粗铜里的铜变成了铜离子，精铜为阴极，精铜在阴极析出．

解答：解：（1）黄铜矿在反射炉中焙烧时与氧气反应，生成Cu₂S和FeS，方程式为2CuFeS₂+O₂═Cu₂S+2FeS+SO₂，
故答案为：2CuFeS₂+O₂═Cu₂S+2FeS+SO₂；
（2）FeO与SiO₂反应生成FeSiO₃，成炉渣被除去，故答案为：FeO与SiO₂反应生成FeSiO₃，成炉渣被除去；
（3）副产品二氧化硫可用于制取硫酸，既节约能源，又不污染环境，故答案为：硫酸；节约资源，不污染环境；
（4）Cu₂O与Cu₂S反应制得单质铜和二氧化硫，方程式为2Cu₂O+Cu₂S═6Cu+SO₂，二氧化硫使铜呈泡状，
故答案为：2Cu₂O+Cu₂S═6Cu+SO₂；由于冶炼出来的铜溶有的二氧化硫不断放出；
（5）精炼法用粗铜为阳极，粗铜会溶解，阳极失电子，粗铜里的铜变成了铜离子，精铜为阴极，精铜在阴极析出，故答案为：以硫酸铜-硫酸溶液为电解液．电解时，作阳极的粗铜中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，比铜不活泼的金属沉入电解槽形成“阳极泥”，溶液中的Cu²⁺得到电子沉积在阴极上．

点评：本题考查金属的冶炼，难度较大，注意根据题目所给信息书写化学方程式．