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

Question

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．

Answer 1

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(高温.)/()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(高温.)/()6Cu+SO₂，
故答案为：2Cu₂S+3O₂(高温.)/()2Cu₂O+2SO₂；2Cu₂O+Cu₂S(高温.)/()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×(2)/(3)=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×(6)/(2)=4.5mol，
故答案为：4.5．