题目内容
【题目】【化学——选修2化学与技术】由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流 程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到l000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。
①该过程中两个主要反应的化学方程式分别是__________、__________;
②反射炉内生成炉渣的主要成分是__________。
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O。生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜。该过程发生反应的化学方程式分别是__________、__________。
(3)粗铜的电解精炼如图所示。
①在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极_____(填图中的字母);
②在电极d上发生的电极反应式为____________;
③若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为______。
【答案】(1)① ②FeSiO3
(2) (3)①c
②Cu2++2e-=Cu ③Au、Ag以单质形式沉积在阳极下方,Fe以Fe2+形式进入电解液中
【解析】
试题分析:(1)①CuFeS2与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,分别为Cu2S、FeS,方程式为;部分Fe的硫化物转变为低价氧化物即FeO,方程式为;
②将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼,FeO会和SiO2反应生成FeSiO3,则反射炉内生成炉渣的主要成分是FeSiO3;
(2)Cu2S被氧化为Cu2O的方程式为,Cu2O与Cu2S反应的方程式为;
(3)①在粗铜的电解过程中,粗铜板作阳极,应是图中电极c;
②在电极d为阴极,发生的电极反应式为Cu2++2e-=Cu;
③若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,Au、Ag的活泼性弱于铜,所以Au、Ag以单质形式沉积在阳极下方,铁比铜活泼,会失电子生成Fe2+,Fe2+氧化性弱于Cu2+,所以Fe以Fe2+形式进入电解液中。