18. 利用黄铜矿(主要成分为，含有等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。

(1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是_______。

(2)的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的化学方程式是_______。

(3)矿石和过量按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图;和时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。

①温度低于，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是_______。

②温度高于，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是_______。

(4)用离子方程式表示置换过程中加入Fe的目的_______。

(5)粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼;电解时用酸化的溶液做电解液，并维持一定的和。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是_______。

【答案】(1)增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分

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(3) ①. 温度低于，随焙烧温度升高，分解产生的增多，可溶物含量增加，故铜浸出率显著增加 ②. 温度高于，随焙烧温度升高发生反应：，和转化成难溶于水的，铜浸出率降低

(4)

(5)粗铜若未经酸浸处理，其中杂质Fe会参与放电，则消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量

【解析】

【分析】黄铜矿(主要成分为CuFeS₂，含有SiO₂等杂质)粉碎后加入硫酸铵通入空气焙烧，黄铜矿在硫酸铵生成的SO3作用下，转化成CuSO4，得到的混合气体中主要含NH3，用硫酸吸收，得到硫酸铵，是溶液A的主要溶质，可以循环利用，固体B为SiO2、CuSO4及含铁的化合物，加水分离，主要形成含硫酸铜的滤液和含SiO2的滤渣，分别为滤液C和滤渣D，向硫酸铜溶液中加入过量的铁，置换得到粗铜和FeSO4，粗铜再精炼可以得到纯铜。

【小问1详解】

黄铜矿的矿石在焙烧前需粉碎，是为了增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分;

【小问2详解】

铵盐不稳定，易分解，分解为非氧化还原反应，产物中有NH3和SO3，故化学方程式为;

【小问3详解】

①由图，温度低于425℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大，是因为温度低于425℃，随焙烧温度升高，(NH4)2SO4分解产生的SO3增多，可溶物CuSO4含量增加，故铜浸出率显著增加;

②温度高于425℃，随焙烧温度升高，CuFeS2和CuSO4转化成难溶于水的CuO，发生反应4CuFeS2+17O2+2CuSO46CuO+2Fe2(SO4)3+4SO3，铜浸出率降低;

【小问4详解】

加入Fe置换硫酸铜溶液中的铜，反应的离子方程式为;

【小问5详解】

粗铜中含有Fe杂质，加酸可以除Fe，但粗铜若未经酸浸处理，其中杂质Fe会参与放电，则消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量。

编辑：小徐