Question

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。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是__________、__________，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）粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极_____(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Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为______。

Answer 1

⑴Cu₂FeS₂＋O₂==Cu₂S＋2FeS＋SO₂    2FeS＋3O₂="=" 2FeO＋2SO₂    FeSiO₃
⑵2Cu₂S＋3O₂==2Cu₂O＋2SO₂     2Cu₂O＋Cu₂S==6Cu＋SO₂↑
⑶ c （本空1分，其它每空2分）   Cu^2＋＋2e^－= Cu
Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe²⁺的形式进入电解液中

试题分析：（1）黄铜矿与空气反应生成Cu₂S、FeS，根据化合价升降相等配平，反应方程式为：Cu₂FeS₂＋O₂==Cu₂S＋2FeS＋SO₂；FeS和氧气反应生成FeO，根据化合价升降相等，配平方程式为：2FeS＋3O₂="=" 2FeO＋2SO₂，生成炉渣的主要成分为：FeSiO₃；（2）Cu₂S被氧化为Cu₂O的反应方程式为：2Cu₂S＋3O₂==2Cu₂O＋2SO₂；Cu₂O与Cu₂S发生反应的方程式为：2Cu₂O＋Cu₂S==6Cu＋SO₂↑；（3）c连电源正极，d连电源的负极；故c为阳极，d为阴极；粗铜板应放在阳极，即c；d阴极发生还原反应，方程式为：Cu²⁺+2e^﹣=Cu；Au、Ag比较稳定，不反应，以单质形式沉积在c（阳极）下方，Fe失去电子变成Fe²⁺的形式进入电解液中。