Question

由黄铜矿（主要成分是CuFeS2）炼制精铜的工艺流程示意图1如下：在反射炉中，加热到1000℃左右，黄铜矿与

由黄铜矿（主要成分是CuFeS2）炼制精铜的工艺流程示意图1如下：在反射炉中，加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成冰铜（Cu与Fe的低价硫化物）．该反应的化学方程式是______．在转炉中，冰铜中的Cu2S先被氧化成Cu2O，生成的Cu2O再与Cu2S反应，两步反应的热化学方程式为：2Cu2S（s）+3O2（g）═2Cu2O（s）+2SO2（g）；△H=-768.2kJ?mol-1；2Cu2O（s）+CuS（s）═6Cu（s）+SO2（g）；△H=+116.0kJ?mol-1则反应Cu2S（s）+O2（g）═2Cu（s）+SO2（g）的△H=______．（3）粗铜的电解精炼如图所示．在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极______．（填写图2中的字母）；在电极d上发生的电极反应式为______；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为______．（4）利用反应2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可以制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为______．

Answer 1

（1）铜矿与空气反应生成Cu₂S、FeS，根据化合价升降相等配平，反应方程式为：2CuFeS₂+O₂

1000℃  .

Cu₂S+2FeS+SO₂，已知：A、2Cu₂S（s）+3O₂（g）═2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-768.2kJ?mol^-1，B、2Cu₂O（s）+Cu₂S （s）═6Cu（s）+SO₂（g）△H=+116.0kJ?mol^-1
则Cu₂S（s）+O₂（g）=2Cu（s）+SO₂（g）可以是

1

3

（A+B），即△H=

1

3

×（116.0kJ?mol^-1-768.2kJ?mol^-1）=-217.4 kJ?mol^-1，
故答案为：2CuFeS₂+O₂

1000℃  .

Cu₂S+2FeS+SO₂；-217.4 kJ?mol^-1；
（3）c连电源正极，d连电源的负极；故c为阳极，d为阴极；粗铜板应放在阳极，即c；d阴极发生还原反应，方程式为：Cu²⁺+2e^-=Cu；Au、Ag比较稳定，不反应，以单质形式沉积在c（阳极）下方，Fe失去电子变成Fe²⁺的形式进入电解液中，
故答案为：c；Cu²⁺+2e^-=Cu；Au、Ag以单质形式沉积在c（阳极）下方，Fe以Fe²⁺的形式进入电解液中．
（4）原电池正极发生的是化合价降低得电子的反应，根据方程式可知是O₂得电子，另外，由于H₂SO₄存在，所以发生的O₂酸性条件下的电极反应：4H⁺+O₂+4e^-═2H₂O，故答案为：4H⁺+O₂+4e^-═2H₂O．