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1000℃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

(1)2CuFeS₂＋O₂Cu₂S＋2FeS＋SO₂　2FeS＋3O₂2FeO＋2SO₂　FeSiO₃
(2)2Cu₂S＋3O₂2Cu₂O＋2SO₂　2Cu₂O＋Cu₂S6Cu＋SO₂↑
(3)c　Cu^2＋＋2e^－=Cu　Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe^2＋的形式进入电解液中

(1)抓住信息黄铜矿先与空气中的氧气反应生成Cu和FeS，然后FeS又与氧气反应生成低价氧化物FeO和SO₂，配平即可；炉渣为FeO和SiO₂反应生成的FeSiO₃；(2)依据信息第一个反应为Cu₂S与氧气反应生成Cu₂O，依据元素守恒和得失电子守恒可知还应生成SO₂；第二个反应Cu₂S与Cu₂O反应生成Cu，依据元素守恒可知还应生成SO₂；(3)电解精炼铜，粗铜为阳极，接电源正极，所以c为阳极、d为阴极，d发生得电子的反应Cu^2＋＋2e^－=Cu；Au、Ag排在金属活动顺序Cu的后面，不能失电子以单质的形式存在阳极泥中，Fe排在Cu之前，在阳极失电子，发生反应Fe－2e^－=Fe^2＋，但Fe^2＋在阴极不能得电子，故以Fe^2＋的形式存在溶液中。