銅是人類較早冶煉的金屬,黃銅礦是分布最廣的銅礦物在地表易風化成孔雀石。
Ⅰ.古法煉銅
如圖為古法煉銅流程,以孔雀石和木炭為原料,經(jīng)高溫煅燒,冷卻得到塊狀金屬銅。
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查閱資料:①孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3,Cu2(OH)2CO3受熱分解生成CuO、H2O和CO2。
②銅的熔點1083.4℃,氧氣充足時炭火溫度可達1200℃左右。
(1)Cu2(OH)2CO3受熱分解的反應方程式是 Cu2(OH)2CO3 △ 2CuO+H2O+CO2↑Cu2(OH)2CO3 △ 2CuO+H2O+CO2↑。
(2)工藝中木炭的主要作用有兩個:①作燃料作燃料;②直接與氧化銅反應生成銅。
(3)球形容器封蓋后保留細小通氣孔的目的是 防止容器內(nèi)因氣體增多、壓強增大而炸裂防止容器內(nèi)因氣體增多、壓強增大而炸裂。
(4)此法冶煉產(chǎn)物是銅塊而不是散落在炭粉中的銅顆粒,原因是 煅燒的溫度高于銅的熔點,反應過程中銅熔化成液體,冷卻至室溫后凝固成塊狀煅燒的溫度高于銅的熔點,反應過程中銅熔化成液體,冷卻至室溫后凝固成塊狀。
Ⅱ.現(xiàn)代煉銅
如圖為現(xiàn)代工業(yè)用黃銅礦火法煉銅的部分流程。
(5)爐氣中含有SO2,直接排放易造成的環(huán)境問題是 酸雨酸雨。工廠生產(chǎn)過程中常用 石灰漿石灰漿(選填“石灰水”或“石灰漿”)吸收爐氣。
(6)吹煉過程中,冰銅中的FeS在高溫下被氧化成氧化亞鐵和SO2,請寫出該反應的化學方程式 2FeS+3O2 高溫 2FeO+2SO22FeS+3O2 高溫 2FeO+2SO2。
(7)精煉時豎爐內(nèi)部進氣管常設計成環(huán)形(如圖),該設計的優(yōu)??點是 增大反應物的接觸面,使反應更充分(或提高CO的利用率)增大反應物的接觸面,使反應更充分(或提高CO的利用率)。
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高溫
高溫
【答案】Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑;作燃料;防止容器內(nèi)因氣體增多、壓強增大而炸裂;煅燒的溫度高于銅的熔點,反應過程中銅熔化成液體,冷卻至室溫后凝固成塊狀;酸雨;石灰漿;2FeS+3O2 2FeO+2SO2;增大反應物的接觸面,使反應更充分(或提高CO的利用率)
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高溫
【解答】
【點評】
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