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法律研究(a) 书写从其碳酸盐矿石中提取中等活泼性纯金属的步骤。(b) 铜是如何从其硫化矿石中提取的？解释各个步骤并提供化学方程式。绘制铜电解精炼的带标签示意图。
(a) 铁、锌、铅、铜等为中等活泼金属，以硫化物或碳酸盐形式存在，可通过还原或电解从矿石中获得。
例如，锌矿石在空气中进行富集和焙烧，生成氧化锌和一氧化碳。当ZnCO3在空气中焙烧时，会形成CO2。
反应方程式如下所示
$ZnCO_{3}(s)\rightarrow ZnO(s)+CO_{2}(g)$
然后将从矿石中产生的氧化锌与碳一起加热以将其还原为金属锌。
$ ZnO(s) + C\rightarrow Zn(s)+CO(g)$
(b) 以下是从硫化矿石中提取铜的步骤
1) 矿石富集：采用浮选法去除不需要的金属和脉石以提纯矿石，因为它是硫化矿石。
2) 焙烧：辉铜矿 (Cu2S) 在空气中焙烧。$2Cu_{2} S( s) +3O_{2}( g) \ \rightarrow 2Cu_{2} O( s) +2SO_{2}( g)$
3) 还原：然后在无空气的情况下加热氧化铜。用硫化亚铜还原氧化亚铜
$2Cu_{2} O+Cu_{2} S\rightarrow 6Cu( s) +SO_{2}( g)$
此反应称为自还原。
4) 电解精炼反应：将不纯的铜金属制成阳极，将纯铜制成阴极，并使用硫酸铜作为电解液。电解液中的纯铜沉积在阴极上，可溶性杂质进入溶液，不溶性杂质保留在溶液中并沉积在阳极底部。
$阳极：Cu^{2+}( aq) +2e^{-}\rightarrow Cu( s)$
$阴极：Cu( s) \ \rightarrow Cu^{2+}( aq) +2e^{-}$
更新于：2022年10月10日
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