Question

（2009?安徽模擬）用黃銅礦（主要成分是CuFeS₂）煉制粗銅主要有三個階段：①將黃銅礦的精礦送入沸騰爐，在923～1073K條件下通空氣進行焙燒，得到焙砂（主要成分是Cu₂S、FeS）和廢氣；  ②將焙砂送入反射爐進行高溫熔煉制成冰銅（冰銅可看作由Cu₂S和FeS組成）；  ③將冰銅送入轉爐并在高溫下吹入空氣，在此階段，Cu₂S先變為Cu₂O，Cu₂O再與Cu₂S反應生成Cu，FeS變為FeO．試回答下列問題：
（1）為防止污染環境，沸騰爐和轉爐產生的廢氣用于制取

硫酸

（2）為加快黃銅礦的焙燒速率，可采取的措施有（寫出兩種）

將黃銅礦粉碎，增大空氣流速，升高溫度等

（3）寫出Cu₂O與Cu₂S反應生成Cu的化學方程式

Cu₂O+2Cu₂S

高溫  .

6Cu+SO₂↑

（4）寫山FeO與足量稀硝酸反應的離子方程式

3FeO+NO₃^-+10H⁺=3Fe³⁺+NO↑+5H₂O

（5）從整個過程來看，CuFeS₂最終變為Cu、FeO和SO₂，則1mol CuFeS₂完全反應總共消耗標準狀況下空氣

280

L（空氣中氧氣所占的體積分數按20%計算）．

Answer 1

分析：（1）沸騰爐和轉爐產生的廢氣主要是硫的氧化物，可以獲得硫酸；
（2）根據能加快化學反應速率的應因素來回答；
（3）Cu₂O與Cu₂S反應生成Cu和二氧化硫；
（4）氧化亞鐵可以和硝酸反應生成鹽和水，還要注意硝酸有氧化性，能將亞鐵離子氧化為最高價；
（5）根據相應的化學方程式進行計算．

解答：解：（1）沸騰爐和轉爐產生的廢氣主要是二氧化硫，可以用來獲得硫酸，故答案為：硫酸；
（2）增大固體接觸面積，升高溫度，增大空氣流速即增大氧氣濃度均能加快化學反應速率，故答案為：將黃銅礦粉碎，增大空氣流速，升高溫度等；
（3）Cu₂O與Cu₂S反應生成Cu和二氧化硫，化學方程式為：Cu₂O+2Cu₂S

高溫  .

6Cu+SO₂↑，故答案為：Cu₂O+2Cu₂S

高溫  .

6Cu+SO₂↑；
（4）氧化亞鐵可以和硝酸反應體現了硝酸的酸性和氧化性，硝酸能將亞鐵離子氧化為最高價三價鐵離子，即3FeO+NO₃^-+10H⁺=3Fe³⁺+NO↑+5H₂O，
故答案為：3FeO+NO₃^-+10H⁺=3Fe³⁺+NO↑+5H₂O；
（5）從整個過程來看，CuFeS₂最終變為Cu、FeO和SO₂，即2CuFeS₂+5O₂=2Cu+4SO₂+2FeO，則1molCuFeS₂完全反應消耗氧氣的物質的量是2.5mol，體積是2.5mol×22.4L/mol=56L，需要空氣的體積是

56L

20%

=280L．故答案為：280．

點評：本題考查學生金屬銅以及化合物的性質，要求學生具有分析和解決問題的能力，難度較大．