题目内容
用黄铜矿炼铜按反应物和生成物总反应可以写成：CuFeS2+SiO2+O2
Cu+FeSiO3+SO2
事实上冶炼反应是分步进行的：a.黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁；b.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；c.硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜；d.硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜。
（1）完成总反应的化学方程式。
（2）据最新报道，有一种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。试写出并配平该化学方程式。
（3）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 |
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 |
完成如下问题：
①CuFeS2和O2主要反应的化学方程式为________________________。
②实际生产过程中沸腾炉温度为600—620 ℃。控制反应温度的方法是_____________。
③温度高于600—620 ℃时，生成物中水溶性铜下降的原因是_________________________。
（1）2CuFeS2+2SiO2+5O2====2Cu+2FeSiO3+4SO2
（2）4CuFeS2+2H2SO4+17O2====4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O
（3）①4CuFeS2+15O2====4CuSO4+2Fe2O3+4SO2
②控制加入CuFeS2的速度，因CuFeS2与O2反应放热
解析：（1）假设铁是+2价的，铜也是+2价的，硫是-2价的，这样，铁在反应后价态不变。其原因是氧化还原反应中的电子得失总数是一定的。
2CuFeS2+2SiO2+5O2====2Cu+2FeSiO3+4SO2
（2）根据给出的信息，不难得出这样的结论：反应得到的溶液由CuSO4和Fe2(SO4)3组成。因为有氧气参加反应，铜和铁均应生成水溶液中的稳定高价。这个反应的关键是产物里要添加硫酸根。
4CuFeS2+2H2SO4+17O2====4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O
（3）此问关键是理解水溶性铜和酸溶性铜，水溶性铜指硫酸铜，酸溶性铜应包括铜的氧化物和水溶性铜。酸溶性铜随温度升高一直保持增大，说明一部分硫酸铜发生了分解反应转化为铜的氧化物，且温度越高分解越多。因此答案为①4CuFeS2+15O2====4CuSO4+2Fe2O3+4SO2;②控制加入CuFeS2的速度，因CuFeS2与O2反应放热；③CuSO4
CuO+SO3。
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。
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：
CuFeS2和O2主要反应的方程式为:
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：
温度高于600～620℃生成物中水溶性Cu (%)下降的原因是：