题目内容
(19分) 用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成：
CuFeS2 + SiO2 + O2 → Cu + FeSiO3 + SO2
事实上冶炼反应是分步进行的。(1)黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁；(2)硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成矿渣；(3)硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜；(4)硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜。
1) 写出上述各个分步反应(1，2，3，4)的化学方程式。
2) 给出总反应方程式的系数。
3) 据最新报道, 有一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐。反应是在酸性溶液中发生的。试写出配平的化学方程式。
4) 最近我国学者发现，以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中和O2 (空气)反应, 生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到CuSO4?5H2O，成本降低了许多。实验结果如下：
沸腾炉温度/℃ | 560 | 580 | 600 | 620 | 640 | 660 | |
生 成 物 | 水溶性Cu/% | 90.12 | 91.24 | 93.50 | 92.38 | 89.96 | 84.23 |
酸溶性Cu/% | 92.00 | 93.60 | 97.08 | 97.82 | 98.16 | 98.19 | |
酸溶性Fe/% | 8.56 | 6.72 | 3.46 | 2.78 | 2.37 | 2.28 | |
回答如下问题：
(1) CuFeS2和O2主要反应的方程式为:
(2) 实际生产过程的沸腾炉温度为 600～620℃。控制反应温度的方法是：
(3) 温度高于600～620℃生成物中水溶性Cu (%)下降的原因是：
[解(1)]
2CuFeS2 + O2 =Cu2S + 2FeS +SO2 (1分)
(写S、SO3不写SO2不得分)
FeS + O2 = FeO + SO2 (1分)
(写S、SO3不写SO2不得分)
FeO + SiO2 = FeSiO3 (1分)
(写其他产物不得分)
2Cu2S + 3O2 = 2Cu2O + 2SO2 (1分)
(写S、SO3不写SO2不得分)
Cu2S + 2Cu2O = 6Cu + SO2 (1分)
(写S、SO3不写SO2不得分)
不配平不得分。
[解(2)] 2CuFeS2 + 2SiO2 + 5O2 = 2Cu + 2FeSiO3 + 4SO2 (2分)
[解(3)] 4CuFeS2 + 2H2SO4 + 17O2 = 4CuSO4 + 2Fe2(SO4)3 + 2H2O (4分)
(注：不写硫酸铁而写硫酸亚铁给一半分)
[解(4)] (1) 4CuFeS2 + 17O2 = 4CuSO4 + 2Fe2O3 + 8SO2 (4分)
(2) 控制加入CuFeS2的速度，因CuFeS2与O2反应放热。 (2分)
(3) CuSO4 = CuO + SO3 (2分)
(答SO2 + 1/2O2不扣分)
(注：(1)的反应产物不写氧化铁写氧化亚铁或四氧化三铁也可以给一半分。
黄冈小状元同步计算天天练系列答案