问题 问答题

用黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制粗铜主要有三个阶段:①将黄铜矿的精矿送入沸腾炉,在923~1073K条件下通空气进行焙烧,得到焙砂(主要成分是Cu2S、FeS)和废气;  ②将焙砂送入反射炉进行高温熔炼制成冰铜(冰铜可看作由Cu2S和FeS组成);  ③将冰铜送入转炉并在高温下吹入空气,在此阶段,Cu2S先变为Cu2O,Cu2O再与Cu2S反应生成Cu,FeS变为FeO.试回答下列问题:

(1)为防止污染环境,沸腾炉和转炉产生的废气用于制取______

(2)为加快黄铜矿的焙烧速率,可采取的措施有(写出两种)______

(3)写出Cu2O与Cu2S反应生成Cu的化学方程式______

(4)写山FeO与足量稀硝酸反应的离子方程式______

(5)从整个过程来看,CuFeS2最终变为Cu、FeO和SO2,则1mol CuFeS2完全反应总共消耗标准状况下空气______L(空气中氧气所占的体积分数按20%计算).

答案

(1)沸腾炉和转炉产生的废气主要是二氧化硫,可以用来获得硫酸,故答案为:硫酸;

(2)增大固体接触面积,升高温度,增大空气流速即增大氧气浓度均能加快化学反应速率,故答案为:将黄铜矿粉碎,增大空气流速,升高温度等;

(3)Cu2O与Cu2S反应生成Cu和二氧化硫,化学方程式为:Cu2O+2Cu2S

 高温 
.
 
6Cu+SO2↑,故答案为:Cu2O+2Cu2S
 高温 
.
 
6Cu+SO2↑;

(4)氧化亚铁可以和硝酸反应体现了硝酸的酸性和氧化性,硝酸能将亚铁离子氧化为最高价三价铁离子,即3FeO+NO3-+10H+=3Fe3++NO↑+5H2O,

故答案为:3FeO+NO3-+10H+=3Fe3++NO↑+5H2O;

(5)从整个过程来看,CuFeS2最终变为Cu、FeO和SO2,即2CuFeS2+5O2=2Cu+4SO2+2FeO,则1molCuFeS2完全反应消耗氧气的物质的量是2.5mol,体积是2.5mol×22.4L/mol=56L,需要空气的体积是

56L
20%
=280L.故答案为:280.

单项选择题
判断题