Question

（2012?大連）工業(yè)上可采用多種方法冶煉銅．

（1）在地下利用爆破粉碎孔雀石[Cu₂（OH）₂CO₃]，再注入稀硫酸原地浸取，將浸取液抽到地表，加入鐵屑制得銅．冶煉銅的有關(guān)化學(xué)方程式為：
①

Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑

；②

CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄

．
（2）利用一氧化碳還原赤銅礦（Cu₂O）冶煉銅． 實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．當(dāng)硬質(zhì)玻璃管中的反應(yīng)結(jié)束時(shí)，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是

應(yīng)先停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，直到試管冷卻

；尾氣導(dǎo)管口處的細(xì)銅絲，能防止點(diǎn)燃尾氣時(shí)產(chǎn)生回火引起爆炸，其原理是

2Cu+O₂

△   .

2CuO

．  
（3）利用輝銅礦（Cu₂S）冶煉銅的原理如下：
Ⅰ．取一定質(zhì)量的Cu₂S在空氣中高溫焙燒，安全反應(yīng)后生成一種銅的氧化物和二氧化硫；
Ⅱ．再取上述一半質(zhì)量的Cu₂S，與Ⅰ中生成的銅的氧化物混合均勻，隔絕空氣高溫煅燒，恰好完全反應(yīng)，生成銅和二氧化硫．
結(jié)合質(zhì)量守恒定律，判斷這種銅的氧化物是什么，寫出推理過程．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)堿式碳酸銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水二氧化碳以及硫酸銅和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)一氧化碳還原氧化銅的注意事項(xiàng)進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)取上述一半質(zhì)量的Cu₂S，說明Ⅰ和Ⅱ中銅的質(zhì)量比為：2：1；然后Ⅱ與Ⅰ中生成的銅的氧化物混合均勻，隔絕空氣高溫煅燒，恰好完全反應(yīng)，生成銅和二氧化硫，計(jì)算出銅和氧原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行解答．

解答：解：（1）堿式碳酸銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水二氧化碳，化學(xué)方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑；硫酸銅和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學(xué)方程式為：CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄；
（2）利用一氧化碳還原赤銅礦（Cu₂O）冶煉銅． 實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．當(dāng)硬質(zhì)玻璃管中的反應(yīng)結(jié)束時(shí)，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是：應(yīng)先停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，直到試管冷卻；尾氣導(dǎo)管口處的細(xì)銅絲，能防止點(diǎn)燃尾氣時(shí)產(chǎn)生回火引起爆炸，其原理是2Cu+O₂

△   .

2CuO；
（3）取上述一半質(zhì)量的Cu₂S，說明Ⅰ和Ⅱ中銅的質(zhì)量比為：2：1，即銅的物質(zhì)的量的比2：1；設(shè)Ⅰ取的Cu₂S的物質(zhì)的量為2mol，則Ⅱ中Cu₂S的物質(zhì)的量為1mol，那么Ⅱ中Cu₂S中硫的物質(zhì)的量為1mol，取上述一半質(zhì)量的Cu₂S，與Ⅰ中生成的銅的氧化物混合均勻，隔絕空氣高溫煅燒，恰好完全反應(yīng)，生成銅和二氧化硫，則硫的物質(zhì)的量和氧的物質(zhì)量比為1：2，說明Ⅰ中生成的銅的氧化物中氧的物質(zhì)的量為2mol，Ⅰ中取的Cu₂S中銅的物質(zhì)的量為4mol，則生成的銅的氧化物中銅的物質(zhì)的量：氧的物質(zhì)的量=4mol：2mol=2：1，所以這種銅的氧化物為氧化亞銅，化學(xué)式為：Cu₂O．
故答案為：（1）Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑；CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄；
（2）應(yīng)先停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，直到試管冷卻；2Cu+O₂

△   .

2CuO；
（3）Cu₂O；上述一半質(zhì)量的Cu₂S，說明Ⅰ和Ⅱ中銅的質(zhì)量比為：2：1，即銅的物質(zhì)的量的比2：1；設(shè)Ⅰ取的Cu₂S的物質(zhì)的量為2mol，則Ⅱ中Cu₂S的物質(zhì)的量為1mol，那么Ⅱ中Cu₂S中硫的物質(zhì)的量為1mol，取上述一半質(zhì)量的Cu₂S，與Ⅰ中生成的銅的氧化物混合均勻，隔絕空氣高溫煅燒，恰好完全反應(yīng)，生成銅和二氧化硫，則硫的物質(zhì)的量和氧的物質(zhì)量比為1：2，說明Ⅰ中生成的銅的氧化物中氧的物質(zhì)的量為2mol，Ⅰ中取的Cu₂S中銅的物質(zhì)的量為4mol，則生成的銅的氧化物中銅的物質(zhì)的量：氧的物質(zhì)的量=4mol：2mol=2：1，所以這種銅的氧化物為氧化亞銅．

點(diǎn)評(píng)：解答本題要掌握化學(xué)方程式的書寫方法，掌握根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)的方法，只有這樣才能對(duì)問題做出正確的判斷．