Question

由黃銅礦(主要成分是CuFeS₂)煉制精銅的工藝流程示意圖如下：

（1）在反射爐中，把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1000℃左右，黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu和Fe的低價(jià)硫化物，且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)化為低價(jià)氧化物。該過程中兩個(gè)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是         、          ，反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是          ；
（2）冰銅(Cu₂S和FeS互相熔合而成)含Cu量為20%～50%。轉(zhuǎn)爐中，將冰銅加熔劑(石英砂)在1200℃左右吹入空氣進(jìn)行吹煉。冰銅中的Cu₂S被氧化成Cu₂O，生成的Cu₂O與Cu₂S反應(yīng)，生成含Cu量約為98.5%的粗銅，該過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是          、           ；
（3）粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板是圖中電極          (填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為          ；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們?cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀恢脼?u>             。

Answer 1

(1) 2CuFeS₂ + O₂ Cu₂S + 2FeS + SO₂
2FeS + 3O₂ 2FeO + 2SO₂，  FeSiO₃；（該空1分，其余每空2分）
(2) 2Cu₂S + 3O₂ 2Cu₂O + 2SO₂、  Cu₂S + 2Cu₂O  6Cu + SO₂↑
(3) c；  Cu²⁺ + 2e^- = Cu；  Au、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c(陽極)下方，F(xiàn)e以Fe²⁺的形式進(jìn)入電解質(zhì)溶液中。

試題分析：(1) Cu和Fe的低價(jià)硫化物為Cu₂S 和 2FeS，因此有： 2CuFeS₂ + O₂ Cu₂S + 2FeS + SO₂
2FeS + 3O₂ 2FeO + 2SO₂，反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是  FeSiO₃，因?yàn)槭菬掋~的一個(gè)反應(yīng)，所以為應(yīng)該含有銅的硅酸鹽。
(2) 依題中提供的信息有：2Cu₂S + 3O₂ 2Cu₂O + 2SO₂、  Cu₂S + 2Cu₂O  6Cu + SO₂↑
(3) 電解精煉銅時(shí)，陽極掛的是粗銅，陰極掛的是純銅，電解質(zhì)溶液是含有銅的鹽，連接電池負(fù)極的是電解池的陰極，連接電池正極的是電解池的陽極。所以粗銅板是圖中電極c；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Cu²⁺ + 2e^- = Cu；  Au、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c(陽極)下方，形成所謂的“陽極泥”，F(xiàn)e以Fe²⁺的形式進(jìn)入電解質(zhì)溶液中。