贵溪冶炼厂冶炼铜的工艺原理为：①2CuFeS2(黄铜矿)+4O2800°C..Cu2S+3SO2+2FeO②2Cu2S+3O21200°C..2Cu2O+2SO2③2Cu2O+Cu2S1200°C..6Cu+SO2假定各步反应都完全，完成下列计算：（1）由6molCuFeS2生成6mol铜，则消耗

Question

贵溪冶炼厂冶炼铜的工艺原理为：
①2CuFeS2(黄铜矿)+4O2

800°C

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Cu2S+3SO2+2FeO
②2Cu2S+3O2

1200°C

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2Cu2O+2SO2
③2Cu2O+Cu2S

1200°C

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6Cu+SO2
假定各步反应都完全，完成下列计算：
（1）由6molCuFeS₂生成6mol铜，则消耗氧气的物质的量为______；
（2）6molCuFeS₂和14.25molO₂反应，理论上可得______molCu；
（3）6molCuFeS₂和15.75molO₂反应，理论上可得______molCu，转移了______mol电子．

Answer 1

（1）由反应可知，最终CuFeS₂与O₂反应的最终成为FeO、Cu、SO₂，根据原子守恒n（FeO）=n（CuFeS₂）=6mol，n（SO₂）=2n（CuFeS₂）=mol，根据O原子守恒可知2n（O₂）=n（FeO）+2n（SO₂）=6mol+12mol×2，故n（O₂）=15mol，
故答案为：15；
（2）2CuFeS₂+4O₂=Cu₂S+3SO₂+2FeO
    6mol   12mol 3mol
故剩余氧气为14.25mol-12mol=2.25mol，生成Cu₂S为3mol，
2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂；
3mol  4.5mol
故氧气不足，故氧气完全反应，生成Cu₂O为2.25mol×(2)/(3)=1.5mol，剩余Cu₂S为3mol-1.5mol=1.5mol，
  2Cu₂O+Cu₂S=6Cu+SO₂；
1.5mol 0.75mol
故氧化亚铜完全反应，生成铜1.5mol×(6)/(2)=4.5mol，
故答案为：4.5；
（3）2CuFeS₂+4O₂=Cu₂S+3SO₂+2FeO
    6mol   12mol 3mol
故剩余氧气为15.75mol-12mol=3.75mol，生成Cu₂S为3mol，
2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂；
3mol  4.5mol
故氧气不足，故氧气完全反应，生成Cu₂O为3.75mol×(2)/(3)=2.5mol，剩余Cu₂S为3mol-2.5mol=0.5mol，
  2Cu₂O+Cu₂S=6Cu+SO₂；
 1mol 0.5mol
故氧化亚铜有剩余，生成铜0.5mol×6=3mol，
纵观整个过程，6molCuFeS₂和15.75molO₂反应，生成Cu、FeO、Cu₂O、SO₂，反应中Fe元素化合价未变化，Cu元素化合价降低为0价、+1价，O元素化合价降低为-2价，S元素化合价由-2升高为+6，故整个过程转移电子物质的量=6mol×2×[4-（-2）]=72mol
故答案为：3；72．