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来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/09/22 09:24:01
已知2CuFeS2+4O2==Cu2S+3SO2+2FeO,产物Cu2S在1200℃高温下继续反应:2Cu2S+3O2==2Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S==6Cu+SO2,假定各步反应都完全,完成下列计算:①由6molCuFeS2生成6molCu,求消耗O2的物质的量.②6molCuFeS2和14.25molO2反应,理论上可得到铜的物质的量.③6molCuFeS2和15.75molO2反应,理论上可得到铜的物质的量

(1) 有如下求解方法
8000C
方法一：①2CuFeS2+4O2 Cu2S+3SO2+2FeO
②2Cu2S + 3O2 2Cu2O + 2SO2
③2Cu2O ＋ Cu2S 6Cu ＋ SO2
由①×3＋②＋③得：
2CuFeS2 + 5O2 2Cu + 4SO2 + 2FeO ④
所以，n(O2)＝n(Cu)×5/2=15mol
方法二：根据反应过程中消耗的氧原子最终变为FeO和SO2中的氧原子，由O原子守恒知，6molCuFeS2 6molFeO 12molSO2
所以，n(O2) =(6+12×2)/2＝15(mol)

(2) 由④知6molCuFeS2燃烧需15molO2，现在所给的O2为14.25mol，所以O2量不足，可按过量计算方法进行计算。
方法一：分步计算 2CuFeS2 + 4O2 8000C Cu2S + 3SO2 + 2FeO
6mol 12mol 3mol
此步剩余O214.25 －12 ＝2.25mol
第二步反应中 2CuFeS2 + 3O2 2Cu2O + 2SO2
反应前 3mol 2.25mol 0
反应后 3-2×2.25/3mol 0 2×2.25/3mol
所以，剩余Cu2S1.5mol,生成Cu2O1.5mol
第三步反应中 2Cu2O ＋ Cu2S 6Cu ＋ SO2
根据反应中Cu2O和Cu2S物质的量的关系可知Cu2S过量，按Cu2O的量计算生成铜的物质的量n(Cu)=2.25×2＝4.5mol
方法二：关系式法，根据上述判断O2不足，可建立以下关系式
3O2 2Cu2O 6Cu
2.25mol