Question

由黄铜矿（主要成分是CuFeS₂）可以冶炼得到粗铜，再经过电解精炼得到纯铜．
（1）黄铜矿冶炼得到粗铜的一步反应为：8CuFeS₂+21O₂

高温  .

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂若CuFeS₂中的Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是______（填元素符号）．
根据原电池原理，稀硫酸做电解质溶液，使用惰性电极，一极通入SO₂，另一极通入O₂，治理SO₂污染，负极反应的离子方程式为______
（2）粗铜的电解精炼如图所示．在粗铜的电解过程中，纯铜板应是图中电极______（填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应式为______；若粗铜中还含有金、银、铁，它们在电解槽中的存在形式位置为______．
（3）生物炼铜近几年来逐渐被重视，其原理是：在细菌的帮助下，氧气氧化硫化铜矿石为可溶解性硫酸铜，再进行简单的后续生产．生物炼铜与高温火炼铜相比，优点有______（回答两点）硫酸铜可以配制波尔多液，杀灭果树上的某些细菌，其杀菌原理是______．

Answer 1

（1）黄铜矿冶炼得到粗铜的一步反应为：8CuFeS₂+21O₂

高温  .

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂若CuFeS₂中的Fe的化合价为+2价，铜的化合价为+2价，硫的化合价为-1价，氧气中氧元素的化合价为0价，产物中铜的化合价为0价，氧化亚铁中铁的化合价为+2价，氧元素为-2价，三氧化二铁中铁的元素化合价为+3价，氧元素为-2价，二氧化硫中硫元素的化合价为+4价，氧元素为-2价，根据氧化还原规律，化合价降低的发生还原反应，所以反应中被还原的元素是Cu、O；根据原电池原理，稀硫酸做电解质溶液，使用惰性电极，一极通入SO₂，另一极通入O₂，治理SO₂污染，负极反应是化合价升高的反应，所以负极离子反应是SO₂-2e^-+2H₂O=SO₄²⁺+4H⁺，
故答案为：Cu、O；SO₂-2e^-+2H₂O=SO₄²⁺+4H⁺；
（2）该装置中a为原电池的正极，b为原电池的负极，所以c为电解池的阳极，d为电解池的阴极，电解时，以硫酸铜-硫酸溶液为电解液，溶液中的Cu²⁺得到电子沉积在阴极上，发生还原反应，即Cu²⁺+2e^-=Cu，作阳极的粗铜中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，如Fe以Fe²⁺的形式进入溶液中；比铜不活泼的金属Au、Ag不会失去电子，以单质的形成沉入电解槽形成“阳极泥”，
故答案为：d；Cu²⁺+2e^-=Cu；Au、Ag以单质的形成沉积在c（阳极）下方，Fe以Fe²⁺的形式进入溶液中；
（3）生物炼铜技术是一种利用微生物开矿的湿式制铜技术，生物炼铜的成本远远低于其他冶炼法，具有污染小、反应条件简单、即使含量（品味）很低的矿石也可以被利用等优点；硫酸铜可以配制波尔多液，杀灭果树上的某些细菌，其杀菌原理是铜离子与蛋白质作用使蛋白质变性而丧失其生理功能杀菌，
故答案为：污染小、能量消耗少、反应条件简单等；Cu²⁺可以使蛋白质变性．