问题 填空题

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上发生的电极反应式为          ;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 + O2 Cu2S + 2FeS + SO2

2FeS + 3O2 2FeO + 2SO2,  FeSiO3;(该空1分,其余每空2分)

(2) 2Cu2S + 3O2 2Cu2O + 2SO2、  Cu2S + 2Cu2O  6Cu + 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。

题目分析:(1) Cu和Fe的低价硫化物为Cu2S 和 2FeS,因此有: 2CuFeS2 + O2 Cu2S + 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 + 3O2 2Cu2O + 2SO2、  Cu2S + 2Cu2O  6Cu + 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。

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