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本文目录:
- 1、用黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制粗铜主要有三个阶段:①将黄铜矿的精矿送入沸腾炉,在923~1073K条件下
- 2、工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS 2 )为原料制备金属铜,有如下两种工艺。I.火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿
- 3、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
用黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制粗铜主要有三个阶段:①将黄铜矿的精矿送入沸腾炉,在923~1073K条件下
(1)沸腾炉和转炉产生的废气主要是二氧化硫,可以用来获得硫酸,故答案为:硫酸;
(2)增大固体接触面积,升高温度,增大空气流速即增大氧气浓度均能加快化学反应速率,故答案为:将黄铜矿粉碎,增大空气流速,升高温度等;
(3)Cu2O与Cu2S反应生成Cu和二氧化硫,化学方程式为:Cu2O+2Cu2S
高温
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6Cu+SO2↑,故答案为:Cu2O+2Cu2S
高温
.
6Cu+SO2↑;
(4)氧化亚铁可以和硝酸反应体现了硝酸的酸性和氧化性,硝酸能将亚铁离子氧化为最高价三价铁离子,即3FeO+NO3-+10H+=3Fe3++NO↑+5H2O,
故答案为:3FeO+NO3-+10H+=3Fe3++NO↑+5H2O;
(5)从整个过程来看,CuFeS2最终变为Cu、FeO和SO2,即2CuFeS2+5O2=2Cu+4SO2+2FeO,则1molCuFeS2完全反应消耗氧气的物质的量是2.5mol,体积是2.5mol×22.4L/mol=56L,需要空气的体积是
56L
20%
=280L.故答案为:280.
工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS 2 )为原料制备金属铜,有如下两种工艺。I.火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿
(1)CuFeS 2 、O 2
(2)A、D
(3)C
(4)CuFeS 2 +4Fe 3+ =Cu 2+ +5Fe 2+ +2S
(5)FeCl 3
(6)Fe 2+ -e - =Fe 3+
(7)2.5×10 -6
(1)根据方程式2CuFeS 2 + 2SiO 2 +5O 2 =2Cu+2FeSiO 3 +4SO 2 知,铜元素的化合价降低,氧元素的化合价降低,因此该反应中氧化剂是CuFeS 2 和O 2 。
(2)SO 2 是大气污染物,A错;用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠,可以防止污染,B正确;用氨水吸收后,不经氧化制硫酸铵,也可以防上污染,C正确;SO 2 不能溶于氯化钡溶液,D错;答案选AD。
(3)炉渣主要成分是FeO、Fe 2 O 3 、SiO 2 、Al 2 O 3 等,为得到Fe 2 O 3 ,加盐酸溶解后,需要过滤出二氧化硅,然后再加入氧化剂将溶液中的亚铁离子氧化为三价铁离子,再加入过量氢氧化钠溶液后主要成分是氢氧化铁沉淀。过滤、洗涤、灼烧就可以得到三氧化二铁,所以未涉及的实验操作是蒸发结晶。
(4)过滤得到的滤纸中含有硫单质,这说明CuFeS 2 与FeCl 3 溶液发生氧化还原反应,即CuFeS 2 +4Fe 3+ =Cu 2+ +5Fe 2+ +S。
(5)电解时产生的电解液又可以与黄铜矿反应,所以该工艺流程中,可以循环利用的物质是FeCl 3 。
(6)电解池中阳极失去电子,因此若用石墨做电极电解滤液,则亚铁离子在阳极失去电子,所以阳极反应是Fe 2+ -e - =Fe 3+ 。
(7)已知K SP (PbCl 2 )=1×10 一5 ,因此当溶液中c(C1 一 )=2mo1·L -1 时溶液中Pb 2+ 物质的量浓度为 mol·L -1 。
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
(1)黄铜矿冶炼得到粗铜的一步反应为:8CuFeS2+21O2
高温
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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.
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