Question

（2012?大连）工业上可采用多种方法冶炼铜．

（1）在地下利用爆破粉碎孔雀石[Cu₂（OH）₂CO₃]，再注入稀硫酸原地浸取，将浸取液抽到地表，加入铁屑制得铜．冶炼铜的有关化学方程式为：
①

Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑

；②

CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄

．
（2）利用一氧化碳还原赤铜矿（Cu₂O）冶炼铜． 实验室可用如图所示装置进行实验．当硬质玻璃管中的反应结束时，应进行的实验操作是

应先停止加热，继续通一氧化碳，直到试管冷却

；尾气导管口处的细铜丝，能防止点燃尾气时产生回火引起爆炸，其原理是

2Cu+O₂

△   .

2CuO

．  
（3）利用辉铜矿（Cu₂S）冶炼铜的原理如下：
Ⅰ．取一定质量的Cu₂S在空气中高温焙烧，安全反应后生成一种铜的氧化物和二氧化硫；
Ⅱ．再取上述一半质量的Cu₂S，与Ⅰ中生成的铜的氧化物混合均匀，隔绝空气高温煅烧，恰好完全反应，生成铜和二氧化硫．
结合质量守恒定律，判断这种铜的氧化物是什么，写出推理过程．

Answer 1

分析：（1）根据碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水二氧化碳以及硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜进行解答；
（2）根据一氧化碳还原氧化铜的注意事项进行解答；
（3）根据取上述一半质量的Cu₂S，说明Ⅰ和Ⅱ中铜的质量比为：2：1；然后Ⅱ与Ⅰ中生成的铜的氧化物混合均匀，隔绝空气高温煅烧，恰好完全反应，生成铜和二氧化硫，计算出铜和氧原子个数比进行解答．

解答：解：（1）碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水二氧化碳，化学方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑；硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄；
（2）利用一氧化碳还原赤铜矿（Cu₂O）冶炼铜． 实验室可用如图所示装置进行实验．当硬质玻璃管中的反应结束时，应进行的实验操作是：应先停止加热，继续通一氧化碳，直到试管冷却；尾气导管口处的细铜丝，能防止点燃尾气时产生回火引起爆炸，其原理是2Cu+O₂

△   .

2CuO；
（3）取上述一半质量的Cu₂S，说明Ⅰ和Ⅱ中铜的质量比为：2：1，即铜的物质的量的比2：1；设Ⅰ取的Cu₂S的物质的量为2mol，则Ⅱ中Cu₂S的物质的量为1mol，那么Ⅱ中Cu₂S中硫的物质的量为1mol，取上述一半质量的Cu₂S，与Ⅰ中生成的铜的氧化物混合均匀，隔绝空气高温煅烧，恰好完全反应，生成铜和二氧化硫，则硫的物质的量和氧的物质量比为1：2，说明Ⅰ中生成的铜的氧化物中氧的物质的量为2mol，Ⅰ中取的Cu₂S中铜的物质的量为4mol，则生成的铜的氧化物中铜的物质的量：氧的物质的量=4mol：2mol=2：1，所以这种铜的氧化物为氧化亚铜，化学式为：Cu₂O．
故答案为：（1）Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑；CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄；
（2）应先停止加热，继续通一氧化碳，直到试管冷却；2Cu+O₂

△   .

2CuO；
（3）Cu₂O；上述一半质量的Cu₂S，说明Ⅰ和Ⅱ中铜的质量比为：2：1，即铜的物质的量的比2：1；设Ⅰ取的Cu₂S的物质的量为2mol，则Ⅱ中Cu₂S的物质的量为1mol，那么Ⅱ中Cu₂S中硫的物质的量为1mol，取上述一半质量的Cu₂S，与Ⅰ中生成的铜的氧化物混合均匀，隔绝空气高温煅烧，恰好完全反应，生成铜和二氧化硫，则硫的物质的量和氧的物质量比为1：2，说明Ⅰ中生成的铜的氧化物中氧的物质的量为2mol，Ⅰ中取的Cu₂S中铜的物质的量为4mol，则生成的铜的氧化物中铜的物质的量：氧的物质的量=4mol：2mol=2：1，所以这种铜的氧化物为氧化亚铜．

点评：解答本题要掌握化学方程式的书写方法，掌握根据实验现象判断实验实质的方法，只有这样才能对问题做出正确的判断．