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工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:(1)焙砂含Cu量为20%~50%.转炉中,将焙砂加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼.焙砂中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O
题目详情
工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:

(1)焙砂含Cu量为20%~50%.转炉中,将焙砂加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼.焙砂中的Cu2S被氧化成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是___、___;
(2)假定各步反应都完全,完成下列计算:
①由6mol CuFeS2生成6mol Cu,求消耗O2的物质的量___mol;
②6mol CuFeS2和14.25mol O2反应,理论上可得到___molCu.

(1)焙砂含Cu量为20%~50%.转炉中,将焙砂加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼.焙砂中的Cu2S被氧化成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是___、___;
(2)假定各步反应都完全,完成下列计算:
①由6mol CuFeS2生成6mol Cu,求消耗O2的物质的量___mol;
②6mol CuFeS2和14.25mol O2反应,理论上可得到___molCu.
▼优质解答
答案和解析
由流程可知,黄铜矿加入石英砂通入空气焙烧,可生成Cu2S、CuO,继续加入石英砂通入空气焙烧,生成Cu2O、Cu,生成气体A为二氧化硫,熔渣B为FeO等,Cu2O、Cu与铝在高温下发生铝热反应得到粗通,电解可得到精铜,
(1)Cu2S被氧化成Cu2O和二氧化硫气体,反应的方程式为2Cu2S+3O2
2Cu2O+2SO2,生成的Cu2O与Cu2S反应生成铜和二氧化硫,反应的方程式为2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2,
故答案为:2Cu2S+3O2
2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2;
(2)①由反应可知,最终CuFeS2与O2反应的最终成为FeO、Cu、SO2,根据原子守恒n(FeO)=n(CuFeS2)=6mol,n(SO2)=2n(CuFeS2)=mol,根据O原子守恒可知2n(O2)=n(FeO)+2n(SO2)=6mol+12mol×2,故n(O2)=15mol,
故答案为:15;
②2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO
6mol 12mol 3mol
故剩余氧气为14.25mol-12mol=2.25mol,生成Cu2S为3mol,
2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2;
3mol 4.5mol
故氧气不足,故氧气完全反应,生成Cu2O为2.25mol×
=1.5mol,剩余Cu2S为3mol-1.5mol=1.5mol,
2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2;
1.5mol 0.75mol
故氧化亚铜完全反应,生成铜1.5mol×
=4.5mol,
故答案为:4.5.
(1)Cu2S被氧化成Cu2O和二氧化硫气体,反应的方程式为2Cu2S+3O2
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故答案为:2Cu2S+3O2
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(2)①由反应可知,最终CuFeS2与O2反应的最终成为FeO、Cu、SO2,根据原子守恒n(FeO)=n(CuFeS2)=6mol,n(SO2)=2n(CuFeS2)=mol,根据O原子守恒可知2n(O2)=n(FeO)+2n(SO2)=6mol+12mol×2,故n(O2)=15mol,
故答案为:15;
②2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO
6mol 12mol 3mol
故剩余氧气为14.25mol-12mol=2.25mol,生成Cu2S为3mol,
2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2;
3mol 4.5mol
故氧气不足,故氧气完全反应,生成Cu2O为2.25mol×
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2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2;
1.5mol 0.75mol
故氧化亚铜完全反应,生成铜1.5mol×
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故答案为:4.5.
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