Question

黃銅礦(主要成分CuFeS2)是提取銅的主要原料． (1) 取12.5 g黃銅礦樣品，經(jīng)測定含3.60 g硫(雜質(zhì)不含硫)，礦樣中CuFeS2含量為________． (2) 已知2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(爐渣) 產(chǎn)物Cu2S在1200℃高溫下繼續(xù)反應(yīng)： 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2　　2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2 假定各步反應(yīng)都完全，完成下列計算： ①由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu，求消耗O2的物質(zhì)的量． ②6 mol CuFeS2和14.25 mol O2反應(yīng)，理論上可得到多少摩爾銅？ ③6mol CuFeS2和15.75 mol O2反應(yīng)，理論上可得到多少摩爾銅？

Answer 1

答案：
解析：

(1)

答案：85.8％ 　　精析：n(S)＝3.60 g/32 g·mol－1＝0.1125 mol 　　m(CuFeS2)＝0.1125 mol××184 g·mol－1＝10.35 g 　　所以礦樣中CuFeS2的含量為×100％＝82.8％．

(2)

答案：①CuFeS2Cu＋FeO＋2SO2　　n(O2)＝(＋2)×6 mol＝15 mol; 　�、贠2不足量　　Cu2S＋O22Cu＋SO2 　　n(Cu)＝〔6－2(15－14.25)〕mol＝4.5 mol; 　�、跲2過量　　2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 　　n(Cu)＝6(1－×2)mol＝3 mol． 　　精析：①由題目所給3個反應(yīng)可得如下關(guān)系： 　　CuFeS2Cu＋FeO＋2SO2，在由6 mol CuFeS2生成6 mol銅時，根據(jù)氧元素守恒有6 mol CuFeS2消耗O2的物質(zhì)的量為：n(O2)＝(＋2)×6 mol＝15 mol． 　　②6 mol CuFeS2和14.25 mol O2反應(yīng)時，O2不足量，由第一個反應(yīng)可知，6 mol CuFeS2消耗12 mol O2，剩余的O2發(fā)生反應(yīng)Cu2S＋O22Cu＋SO2．所以生成銅的物質(zhì)的量為n(Cu)＝2n(O2)＝2×(14.25 mol－12 mol)＝4.5 mol． 　�、�6 mol CuFeS2與15.75 mol O2反應(yīng)時，O2過量，發(fā)生第一個反應(yīng)時消耗12 mol O2，生成3 mol Cu2S，再與過量氧氣發(fā)生第二個反應(yīng)，當(dāng)余下的(15.75～12)mol O2完全反應(yīng)時，消耗2.5 mol Cu2S，同時生成2.5 mol Cu2O，由第三個反應(yīng)可知，所得銅的物質(zhì)的量為n(Cu)＝6n(Cu2S)＝6×(3 mol－2.5 mol)＝3 mol．