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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条件下通空气进行焙烧,得到焙砂(主要成分是Cu2S、FeS)和废气;②将焙砂送入
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用黄铜矿(主要成分是CuFeS 2 )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条件下通空气进行焙烧,得到焙砂(主要成分是Cu 2 S、FeS)和废气; ②将焙砂送入反射炉进行高温熔炼制成冰铜(冰铜可看作由Cu 2 S和FeS组成); ③将冰铜送入转炉并在高温下吹入空气,在此阶段,Cu 2 S先变为Cu 2 O,Cu 2 O再与Cu 2 S反应生成Cu,FeS变为FeO.试回答下列问题:
(1)为防止污染环境,沸腾炉和转炉产生的废气用于制取______
(2)为加快黄铜矿的焙烧速率,可采取的措施有(写出两种)______
(3)写出Cu 2 O与Cu 2 S反应生成Cu的化学方程式______ 6Cu+SO 2 ↑
(1)为防止污染环境,沸腾炉和转炉产生的废气用于制取______
(2)为加快黄铜矿的焙烧速率,可采取的措施有(写出两种)______
(3)写出Cu 2 O与Cu 2 S反应生成Cu的化学方程式______ 6Cu+SO 2 ↑
▼优质解答
答案和解析
分析:
(1)沸腾炉和转炉产生的废气主要是硫的氧化物,可以获得硫酸;(2)根据能加快化学反应速率的应因素来回答;(3)Cu2O与Cu2S反应生成Cu和二氧化硫;(4)氧化亚铁可以和硝酸反应生成盐和水,还要注意硝酸有氧化性,能将亚铁离子氧化为最高价;(5)根据相应的化学方程式进行计算.
(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+2Cu2S6Cu+SO2↑,故答案为:Cu2O+2Cu2S6Cu+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=280L.故答案为:280.
点评:
本题考查学生金属铜以及化合物的性质,要求学生具有分析和解决问题的能力,难度较大.
分析:
(1)沸腾炉和转炉产生的废气主要是硫的氧化物,可以获得硫酸;(2)根据能加快化学反应速率的应因素来回答;(3)Cu2O与Cu2S反应生成Cu和二氧化硫;(4)氧化亚铁可以和硝酸反应生成盐和水,还要注意硝酸有氧化性,能将亚铁离子氧化为最高价;(5)根据相应的化学方程式进行计算.
(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+2Cu2S6Cu+SO2↑,故答案为:Cu2O+2Cu2S6Cu+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=280L.故答案为:280.
点评:
本题考查学生金属铜以及化合物的性质,要求学生具有分析和解决问题的能力,难度较大.
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