Question

【化學與技術】

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，黃銅礦與空氣反應生成Cu和Fe的低價硫化物，且部分Fe的硫化物轉化為低價氧化物。該過程中兩個主要反應的化學方程式是             、            ，反射爐內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%。轉爐中將冰銅加熔劑（石英砂）在1200℃左右吹入空氣進行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化成Cu2O，生成的Cu2O與Cu2S反應，生成含Cu量約為98.5%的粗銅，該過程發(fā)生反應的化學方程式是         、           ；

（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)生的電極反應為      ；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們在電解槽中的存在形式和位置為                 。

 

Answer 1

（1）2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2    2FeS+3O22FeO+2SO2，FeSiO3；

（2）2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2   Cu2S + 2Cu2O6Cu + SO2↑

（3）c； Cu2++2e-=Cu； Au、Ag以單質的形式沉積在c（陽極）下方，Fe以Fe2+的形式進入電解質溶液中。

【解析】（1）Cu和Fe的低價硫化物為Cu2S和2FeS，因此有2CuFeS2 +O2Cu2S +2FeS+SO2   2FeS+3O2 2FeO+2SO2，反射爐內生成爐渣的主要成分是 FeSiO3，因為是煉銅的一個反應，所以為應該含有銅的硅酸鹽。

（2）依題中提供的信息有：2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2、  Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑

（3）電解精煉銅時，陽極掛的是粗銅，陰極掛的是純銅，電解質溶液是含有銅的鹽，連接電池負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)生的電極反應式為Cu2+ + 2e-= Cu；Au、Ag以單質的形式沉積在c(陽極)下方，形成所謂的“陽極泥”，Fe以Fe2+的形式進入電解質溶液中。