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l000℃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的硫化物轉變為低價氧化物。該過程中兩個主要反應的化學方程式分別是__________、__________，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被氧化為Cu₂O。生成的Cu₂O與Cu₂S反應，生成含Cu量約為98. 5％的粗銅，該過程發生反應的化學方程式分別是__________、__________。
（3）粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板應是圖中電極_____(填圖中的字母)；在電極d上發生的電極反應式為____________；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

⑴Cu₂FeS₂＋O₂==Cu₂S＋2FeS＋SO₂    2FeS＋3O₂="=" 2FeO＋2SO₂    FeSiO₃
⑵2Cu₂S＋3O₂==2Cu₂O＋2SO₂     2Cu₂O＋Cu₂S==6Cu＋SO₂↑
⑶ c （本空1分，其它每空2分）   Cu^2＋＋2e^－= Cu
Au、Ag以單質的形式沉積在c(陽極)下方，Fe以Fe²⁺的形式進入電解液中

試題分析：（1）黃銅礦與空氣反應生成Cu₂S、FeS，根據化合價升降相等配平，反應方程式為：Cu₂FeS₂＋O₂==Cu₂S＋2FeS＋SO₂；FeS和氧氣反應生成FeO，根據化合價升降相等，配平方程式為：2FeS＋3O₂="=" 2FeO＋2SO₂，生成爐渣的主要成分為：FeSiO₃；（2）Cu₂S被氧化為Cu₂O的反應方程式為：2Cu₂S＋3O₂==2Cu₂O＋2SO₂；Cu₂O與Cu₂S發生反應的方程式為：2Cu₂O＋Cu₂S==6Cu＋SO₂↑；（3）c連電源正極，d連電源的負極；故c為陽極，d為陰極；粗銅板應放在陽極，即c；d陰極發生還原反應，方程式為：Cu²⁺+2e^﹣=Cu；Au、Ag比較穩定，不反應，以單質形式沉積在c（陽極）下方，Fe失去電子變成Fe²⁺的形式進入電解液中。