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法律研究(a) 書寫從其碳酸鹽礦石中提取中等活潑性純金屬的步驟。(b) 銅是如何從其硫化礦石中提取的？解釋各個步驟並提供化學方程式。繪製銅電解精煉的帶標籤示意圖。
(a) 鐵、鋅、鉛、銅等為中等活潑金屬，以硫化物或碳酸鹽形式存在，可透過還原或電解從礦石中獲得。
例如，鋅礦石在空氣中進行富集和焙燒，生成氧化鋅和一氧化碳。當ZnCO3在空氣中焙燒時，會形成CO2。
反應方程式如下所示
$ZnCO_{3}(s)\rightarrow ZnO(s)+CO_{2}(g)$
然後將從礦石中產生的氧化鋅與碳一起加熱以將其還原為金屬鋅。
$ ZnO(s) + C\rightarrow Zn(s)+CO(g)$
(b) 以下是從硫化礦石中提取銅的步驟
1) 礦石富集：採用浮選法去除不需要的金屬和脈石以提純礦石，因為它是硫化礦石。
2) 焙燒：輝銅礦 (Cu2S) 在空氣中焙燒。$2Cu_{2} S( s) +3O_{2}( g) \ \rightarrow 2Cu_{2} O( s) +2SO_{2}( g)$
3) 還原：然後在無空氣的情況下加熱氧化銅。用硫化亞銅還原氧化亞銅
$2Cu_{2} O+Cu_{2} S\rightarrow 6Cu( s) +SO_{2}( g)$
此反應稱為自還原。
4) 電解精煉反應：將不純的銅金屬製成陽極，將純銅製成陰極，並使用硫酸銅作為電解液。電解液中的純銅沉積在陰極上，可溶性雜質進入溶液，不溶性雜質保留在溶液中並沉積在陽極底部。
$陽極：Cu^{2+}( aq) +2e^{-}\rightarrow Cu( s)$
$陰極：Cu( s) \ \rightarrow Cu^{2+}( aq) +2e^{-}$
更新於：2022年10月10日
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