Trong số các quặng đồng quan trọng nhất, có thể kể đến chalcocite Cu2S, chalcopyrite CuFeS2 và bornite Cu5FeS4. Quá trình sản xuất đồng từ bornite bằng phương pháp hoả luyện kim thường diễn ra qua 4 giai đoạn sau:
Giai đoạn 1. Rang: Đun nóng Cu5FeS4 trong oxygen, tạo ra Cu2S, Fe3O4 và SO2.
Giai đoạn 2. Nung chảy: Cho Fe3O4 phản ứng với CO và hợp chất lưỡng nguyên tố X (chứa 53,25% oxygen) có nhiệt độ nóng chảy cao, thu được hợp chất Y (chứa 31,41% O và 54,81% Fe) và CO2. Trong phase lỏng, hợp chất Y không trộn lẫn được với copper(I) sulfide, do đó nhanh chóng bị tách ra dưới dạng xỉ.
Giai đoạn 3. Loại lưu huỳnh: Đun nóng với oxyen để chuyển hóa một phần Cu2S thành Cu2O.
Giai đoạn 4. Khi Cu2S và Cu2O đạt tỉ lệ hợp thức sẽ được cho phản ứng với nhau, tạo thành đồng và SO2
Xác định công thức phân tử của X, Y. Viết phương trình phản ứng tương ứng với các giai đoạn (1) – (4).
Câu trả lời tốt nhất
Giai đoạn 1.
6Cu5FeS4 + 13O2 —> 15Cu2S + 2Fe3O4 + 9SO2.
Giai đoạn 2.
X: SiO2
Y: 2FeO.SiO2
⅔Fe3O4 + SiO2 + ⅔CO —> 2FeO.SiO2 + ⅔CO2
Giai đoạn 3.
2Cu2S + 3O2 —> 2Cu2O + 2SO2
Giai đoạn 4.
Cu2S + 2Cu2O —> 6Cu + SO2