Question

14．由冰铜（mCu₂O•nFeS）冶炼得到粗铜，再以粗铜为原料制纯铜的流程如下：

请回答下列问题：
（1）气体X是SO₂．
（2）某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe．
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→E→B→C→D．

②装置C的作用是除去尾气中的CO₂．
③在点燃D处的酒精灯前，应进行的操作是检验CO（尾气）的纯度．
（3）写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+Al₂O₃．
（4）根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图，并进行必要的标注．
限选材料：FeSO_4（aq）、CuSO_4（aq）、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、导线．

Answer 1

分析 根据元素守恒可知，冰铜（mCu₂O•nFeS）焙烧得到二氧化硫气体、泡铜和铁的氧化物，则Y应为铁的氧化物，泡铜通过铝热反应得到粗铜，粗铜经过电解精炼可得纯铜，
（1）根据流程分析可知气体X的成分；
（2）①用铁的氧化物与CO反应来制取Fe，应先将制得CO进行干燥再通与铁反应，反应后生成的二氧化碳用氢氧化钠溶液吸收，未反应的CO在空气中点燃，以免对空气产生污染；
②根据①的分析可析可知，便于CO能点燃，用氢氧化钠除去尾气中的CO₂；
③CO是可燃的气体，所以加热之前要验纯；
（3）泡铜与铝发生铝热反应得粗铜，根据元素守恒写反应的化学方程式；
（4）用粗铜提炼纯铜用电解的方法，用粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO_4（aq）做电解质溶液，据此答题．

解答 解：根据元素守恒可知，冰铜（mCu₂O•nFeS）焙烧得到二氧化硫气体、泡铜和铁的氧化物，则Y应为铁的氧化物，泡铜通过铝热反应得到粗铜，粗铜经过电解精炼可得纯铜，
（1）根据流程分析可知气体X为SO₂，
故答案为：SO₂；
（2）①用铁的氧化物与CO反应来制取Fe，应先将制得CO进行干燥再通与铁反应，反应后生成的二氧化碳用氢氧化钠溶液吸收，未反应的CO在空气中点燃，以免对空气产生污染，所以按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→E→B→C→D，
故答案为：E→B→C→D；
②根据①的分析可析可知，便于CO能点燃，用氢氧化钠除去尾气中的CO₂，所以装置C的作用是除去尾气中的CO₂，
故答案为：除去尾气中的CO₂；
③CO是可燃的气体，所以加热之前要验纯，
故答案为：检验CO（尾气）的纯度；
（3）泡铜与铝发生铝热反应得粗铜，反应的化学方程式为3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+Al₂O₃，
故答案为：3Cu₂O+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+Al₂O₃；
（4）用粗铜提炼纯铜用电解的方法，用粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO_4（aq）做电解质溶液，所以用粗铜提炼纯铜的装置图为，
故答案为：．

点评 本题考查金属混合物的分离和提纯，关键是提取题中的信息，根据所学知识完成，答题时注意电解池的原理 的应用，本题难度中等．