问题 问答题

【化学与技术】

由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:

(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是                       ,反射炉内生成炉渣的主要成分是             

(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是                  

(3)粗铜的电解精炼如图所示。

在粗铜的电解过程中,粗铜板是图中电极            (填图中的字母);在电极d上发生的电极反应为     ;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为                

答案

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

(2)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2  Cu2S + 2Cu2O6Cu + SO2

(3)c; Cu2++2e-=Cu; Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方,Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中。

(1)Cu和Fe的低价硫化物为Cu2S和2FeS,因此有2CuFeS2 +O2Cu2S +2FeS+SO2  2FeS+3O2 2FeO+2SO2,反射炉内生成炉渣的主要成分是 FeSiO3,因为是炼铜的一个反应,所以为应该含有铜的硅酸盐。

(2)依题中提供的信息有:2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2、  Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2

(3)电解精炼铜时,阳极挂的是粗铜,阴极挂的是纯铜,电解质溶液是含有铜的盐,连接电池负极的是电解池的阴极,连接电池正极的是电解池的阳极。所以粗铜板是图中电极c;在电极d上发生的电极反应式为Cu2+ + 2e-= Cu;Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方,形成所谓的“阳极泥”,Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中。

单项选择题
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