Question

由黃銅礦（主要成分是CuFeS₂）煉制精銅的工藝流程示意圖如圖1所示：

（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的低價硫化物，且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)镕e的低價氧化物．該過程中兩個主要反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是______、______，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被氧化為Cu₂O，生成的Cu₂O與Cu₂S反應(yīng)，生成含Cu量約為98.5%的粗銅，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是______、______；
（3）粗銅的電解精煉如圖2所示．在粗銅的電解過程中，粗銅板應(yīng)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，它們在電解槽中的存在形式和位置為______．

Answer 1

解：（1）黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu₂S、FeS，根據(jù)化合價升降相等配平，反應(yīng)方程式為：2CuFeS₂+O₂ Cu₂S+2FeS+SO₂；FeS和氧氣反應(yīng)生成FeO，根據(jù)化合價升降相等，配平方程式為：FeS+3O₂ 2FeO+2SO₂，生成爐渣的主要成分為：FeSiO₃，
故答案是：2CuFeS₂+O₂ Cu₂S+2FeS+SO₂；FeS+3O₂ 2FeO+2SO₂ FeSiO₃；
（2）Cu₂S被氧化為Cu₂O的反應(yīng)方程式為：2Cu₂S+3O₂ 2Cu₂O+2SO₂；Cu₂O與Cu₂S發(fā)生反應(yīng)的方程式為：2Cu₂O+Cu₂S 6Cu+2SO₂↑，
故答案是：2Cu₂S+3O₂ 2Cu₂O+2SO₂；2Cu₂O+Cu₂S 6Cu+2SO₂↑；
（3）c連電源正極，d連電源的負(fù)極；故c為陽極，d為陰極；粗銅板應(yīng)放在陽極，即c；d陰極發(fā)生還原反應(yīng)，方程式為：Cu²⁺+2e^-=Cu；Au、Ag比較穩(wěn)定，不反應(yīng)，以單質(zhì)形式沉積在c（陽極）下方，F(xiàn)e失去電子變成Fe²⁺的形式進(jìn)入電解液中，
故答案是：c；Cu²⁺+2e^-=Cu；Au、Ag以單質(zhì)形式沉積在c（陽極）下方，F(xiàn)e以Fe²⁺的形式進(jìn)入電解液中．
分析：（1）黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu和Fe的低價硫化物：產(chǎn)物為Cu₂S、FeS；部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)镕e的低價氧化物：產(chǎn)物為FeO；反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是FeSiO₃；
（2）Cu₂S被氧化為Cu₂O：2Cu₂S+3O₂ 2Cu₂O+2SO₂；Cu₂O與Cu₂S反應(yīng)：2Cu₂O+Cu₂S 6Cu+2SO₂↑；
（3）粗銅應(yīng)該放在陽極，c是陽極；d是陰極，發(fā)生還原反應(yīng) Cu²⁺+2e^-=Cu；粗銅中的Au、Ag、，它們在電解槽中的下方，以單質(zhì)形式沉積在c（陽極）下方；Fe以Fe²⁺的形式進(jìn)入電解液中．
點(diǎn)評：本題考查銅及其化合物的性質(zhì)，特別是閱讀信息、處理信息的能力，難度稍大．