Question

14．由冰銅（mCu₂O•nFeS）冶煉得到粗銅，再以粗銅為原料制純銅的流程如下：

請回答下列問題：
（1）氣體X是SO₂．
（2）某研究性學(xué)習(xí)小組用熔渣Y與CO反應(yīng)來制取Fe．
①請按氣流由左到右的方向連接下列各裝置，順序為A→E→B→C→D．

②裝置C的作用是除去尾氣中的CO₂．
③在點燃D處的酒精燈前，應(yīng)進行的操作是檢驗CO（尾氣）的純度．
（3）寫出泡銅冶煉粗銅反應(yīng)的化學(xué)方程式3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6Cu+Al₂O₃．
（4）根據(jù)限選材料畫出用粗銅提煉純銅的裝置圖，并進行必要的標(biāo)注．
限選材料：FeSO_4（aq）、CuSO_4（aq）、粗鐵、純鐵、粗銅、純銅、燒杯、直流電源、導(dǎo)線．

Answer 1

分析 根據(jù)元素守恒可知，冰銅（mCu₂O•nFeS）焙燒得到二氧化硫氣體、泡銅和鐵的氧化物，則Y應(yīng)為鐵的氧化物，泡銅通過鋁熱反應(yīng)得到粗銅，粗銅經(jīng)過電解精煉可得純銅，
（1）根據(jù)流程分析可知氣體X的成分；
（2）①用鐵的氧化物與CO反應(yīng)來制取Fe，應(yīng)先將制得CO進行干燥再通與鐵反應(yīng)，反應(yīng)后生成的二氧化碳用氫氧化鈉溶液吸收，未反應(yīng)的CO在空氣中點燃，以免對空氣產(chǎn)生污染；
②根據(jù)①的分析可析可知，便于CO能點燃，用氫氧化鈉除去尾氣中的CO₂；
③CO是可燃的氣體，所以加熱之前要驗純；
（3）泡銅與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)得粗銅，根據(jù)元素守恒寫反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）用粗銅提煉純銅用電解的方法，用粗銅作陽極，純銅作陰極，CuSO_4（aq）做電解質(zhì)溶液，據(jù)此答題．

解答 解：根據(jù)元素守恒可知，冰銅（mCu₂O•nFeS）焙燒得到二氧化硫氣體、泡銅和鐵的氧化物，則Y應(yīng)為鐵的氧化物，泡銅通過鋁熱反應(yīng)得到粗銅，粗銅經(jīng)過電解精煉可得純銅，
（1）根據(jù)流程分析可知氣體X為SO₂，
故答案為：SO₂；
（2）①用鐵的氧化物與CO反應(yīng)來制取Fe，應(yīng)先將制得CO進行干燥再通與鐵反應(yīng)，反應(yīng)后生成的二氧化碳用氫氧化鈉溶液吸收，未反應(yīng)的CO在空氣中點燃，以免對空氣產(chǎn)生污染，所以按氣流由左到右的方向連接下列各裝置，順序為A→E→B→C→D，
故答案為：E→B→C→D；
②根據(jù)①的分析可析可知，便于CO能點燃，用氫氧化鈉除去尾氣中的CO₂，所以裝置C的作用是除去尾氣中的CO₂，
故答案為：除去尾氣中的CO₂；
③CO是可燃的氣體，所以加熱之前要驗純，
故答案為：檢驗CO（尾氣）的純度；
（3）泡銅與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)得粗銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6Cu+Al₂O₃，
故答案為：3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6Cu+Al₂O₃；
（4）用粗銅提煉純銅用電解的方法，用粗銅作陽極，純銅作陰極，CuSO_4（aq）做電解質(zhì)溶液，所以用粗銅提煉純銅的裝置圖為，
故答案為：．

點評 本題考查金屬混合物的分離和提純，關(guān)鍵是提取題中的信息，根據(jù)所學(xué)知識完成，答題時注意電解池的原理 的應(yīng)用，本題難度中等．