Question

8．銅在生產生活中發(fā)揮著重要作用，以黃銅礦（主要成分是CuFeS₂，含銅量約為1%）為原料冶煉銅的流程如圖所示．

（1）工作Ⅱ涉及的主要反應過程如下：

則反應①的化學方程式為2CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu₂S+2FeS+SO₂．
（2）工序Ⅲ中所加入石英砂的主要成分是SiO₂，加入適量石英砂的目的是FeSiO₃．
（3）檢驗粗銅中含有少量Cu₂O的方法是取少量粗銅與燒杯中，加入適量稀硫酸，若溶液變藍色，則說明含有Cu₂O．
（4）工序Ⅴ生產方法的名稱是電解精煉．
（5）冶煉過程中的廢氣回收后，可用于制備硫酸，其中一步反應是二氧化硫的催化氧化，催化氧化之前對SO₂和空氣的混合氣體進行凈化的目的是除去混合氣體中的有害雜質，防止催化劑中毒；催化氧化通常在常壓（填“常壓”或“高壓”）條件下進行，合成硫酸時，選用98%濃硫酸進入吸收塔吸收SO₂，原因是避免形成酸霧，有利于三氧化硫吸收．

Answer 1

分析 黃銅礦粉碎浮選然后得到精礦砂，精礦砂在空氣中焙燒得到冰銅，將冰銅和石英砂高溫加熱得到粗銅，粗銅和CO還原得到純銅，然后將純銅通過工序V得到高純銅，
（1）工作Ⅱ涉及的主要反應過程如下：
黃銅礦和空氣加熱得到含有導致酸雨的一種氣體SO₂，同時得到Cu₂S、FeS，將這兩種硫化物熔融得到冰銅；
根據反應物和生成物及反應條件書寫方程式；
（2）工序Ⅲ中所加入石英砂的主要成分是SiO₂，二氧化硅能和堿性氧化物反應生成鹽；
（3）Cu和稀硫酸不反應，但Cu₂O能和稀硫酸反應生成CuSO₄和Cu；
（4）電解精煉粗銅可以得到純銅；
（5）二氧化硫在催化氧化生成三氧化硫過程中，催化劑易中毒；
催化氧化通常在常壓條件下進行，合成硫酸時，選用98%濃硫酸進入吸收塔吸收SO₂，然后再稀釋得到其它濃度的硫酸．

解答 解：黃銅礦粉碎浮選然后得到精礦砂，精礦砂在空氣中焙燒得到冰銅，將冰銅和石英砂高溫加熱得到粗銅，粗銅和CO還原得到純銅，然后將純銅通過工序V得到高純銅，
（1）工作Ⅱ涉及的主要反應過程如下：
黃銅礦和空氣加熱得到含有導致酸雨的一種氣體SO₂，同時得到Cu₂S、FeS，將這兩種硫化物熔融得到冰銅；
根據反應物和生成物及反應條件書寫方程式為2CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu₂S+2FeS+SO₂，
故答案為：2CuFeS₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu₂S+2FeS+SO₂；
（2）工序Ⅲ中所加入石英砂的主要成分是SiO₂，二氧化硅能和堿性氧化物反應生成鹽，所以加入石英砂的目的是與FeO反應形成爐渣FeSiO₃，
故答案為：SiO₂；FeSiO₃；
（3）Cu和稀硫酸不反應，但Cu₂O能和稀硫酸反應生成CuSO₄和Cu，所以反應后溶液呈藍色，則如果溶液變藍色，則說明含有Cu₂O，
故答案為：取少量粗銅與燒杯中，加入適量稀硫酸，若溶液變藍色，則說明含有Cu₂O；
（4）電解精煉粗銅可以得到純銅，所以其操作名稱是電解精煉，故答案為：電解精煉；
（5）二氧化硫在催化氧化生成三氧化硫過程中，催化劑易中毒，從而失去活性，為防止催化劑中毒，則催化氧化之前對SO₂和空氣的混合氣體進行凈化；
催化氧化通常在常壓條件下進行，因為增大壓強促進三氧化硫的生成，但對設備要求更高，合成硫酸時，選用98%濃硫酸進入吸收塔吸收SO₂，然后再稀釋得到其它濃度的硫酸，防止產生酸霧，
故答案為：除去混合氣體中的有害雜質，防止催化劑中毒；常壓；98%濃硫酸；避免形成酸霧，有利于三氧化硫吸收．

點評 本題考查物質分離和提純，為高頻考點，側重考查學生分析判斷及知識綜合運用能力，涉及物質檢驗、金屬冶煉、氧化還原反應等知識點，明確流程圖中反應原理、元素化合物性質是解本題關鍵，題目難度不大．