- 电冶金
- 共383题
铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用．
（1）铜可采用如下方法制备：火法炼铜：Cu2S+O2 
上述两种方法中，铜元素均被______ （填“氧化”还是“还原”）成铜单质．
（2）印刷电路板上使用的铜需要回收利用．用FeCl3溶液浸泡印刷电路板制备CuCl2•2H2O，实验室模拟回收过程如图：
①步骤1中反应的离子方程式是______．
②步骤2所加的氧化剂最适宜的是______．
A．HNO3 B．H2O2 C．KMnO4
③步骤3的目的是使溶液的pH升高到5，此时Fe3+浓度为______．[Ksp（Fe（OH）3）=4×10-38]，可选用的“试剂1”是______（写出一种即可）．
④蒸发浓缩CuCl2溶液时，要滴加浓盐酸，目的是______ （用化学方程式并结合简要的文字说明），再经冷却、结晶、过滤，得到CuCl2•2H2O．
（3）欲实现反应Cu+H2SO4（aq）═CuSO4+H2↑，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”）．并写出电极反应式．
正确答案
解：（1）在火法炼铜：Cu2S+O2
故答案为：还原；
（2）①步骤1中Cu元素由0升高到+2价，Fe元素由+3价降低为+2价，化学反应为Cu+2FeCl3═2CuCl2+FeCl2，离子反应为Cu+2Fe3+═2Cu2++Fe2+，
故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
②HNO3、H2O2C、KMnO4三者都能氧化二价铁离子变成三价铁离子，但HNO3和KMnO4会引入新的杂质，
故答案为：B；
③根据溶液的pH升高到5时，H+浓度为 10-5mol/L，则OH-浓度为 10-9mol/L，根据Ksp（Fe（OH）3）=[Fe3+][OH-]3=4×10-38，得[Fe3+]=4×10-11mol/L；
pH升高，溶液的酸性减弱，加入的物质能与酸反应，同时不能引入新杂质，可向溶液中加入CuO或Cu（OH）2，
故答案为：4×10-11 mol/L；CuO[或Cu（OH）2]；
④CuCl2为强酸弱碱盐水解溶液呈酸性，溶液中水解反应为，CuCl2+2H2O⇌Cu（OH）2+2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制水解；
故答案为：CuCl2在溶液中可以发生水解反应：CuCl2+2H2O⇌Cu（OH）2+2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制水解；
（3）Cu和H2SO4之间的反应是非自发的，需要电解池实现，金属铜作阳极，阳极：Cu-2e-=Cu2+，电解质为硫酸，阴极是氢离子放电，电极反应为2H++2e-=H2↑，即
解析
解：（1）在火法炼铜：Cu2S+O2
故答案为：还原；
（2）①步骤1中Cu元素由0升高到+2价，Fe元素由+3价降低为+2价，化学反应为Cu+2FeCl3═2CuCl2+FeCl2，离子反应为Cu+2Fe3+═2Cu2++Fe2+，
故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
②HNO3、H2O2C、KMnO4三者都能氧化二价铁离子变成三价铁离子，但HNO3和KMnO4会引入新的杂质，
故答案为：B；
③根据溶液的pH升高到5时，H+浓度为 10-5mol/L，则OH-浓度为 10-9mol/L，根据Ksp（Fe（OH）3）=[Fe3+][OH-]3=4×10-38，得[Fe3+]=4×10-11mol/L；
pH升高，溶液的酸性减弱，加入的物质能与酸反应，同时不能引入新杂质，可向溶液中加入CuO或Cu（OH）2，
故答案为：4×10-11 mol/L；CuO[或Cu（OH）2]；
④CuCl2为强酸弱碱盐水解溶液呈酸性，溶液中水解反应为，CuCl2+2H2O⇌Cu（OH）2+2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制水解；
故答案为：CuCl2在溶液中可以发生水解反应：CuCl2+2H2O⇌Cu（OH）2+2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制水解；
（3）Cu和H2SO4之间的反应是非自发的，需要电解池实现，金属铜作阳极，阳极：Cu-2e-=Cu2+，电解质为硫酸，阴极是氢离子放电，电极反应为2H++2e-=H2↑，即
下列金属冶炼的反应原理，错误的是（ ）
A2NaCl（熔融）
BMgO+H2
CFe3O4+4CO
D2HgO
正确答案
解析
解：A．活泼金属采用电解熔融盐或氧化物的方法冶炼，钠属于活泼金属，工业上采用电解熔融氯化钠的方法冶炼，故A正确；
B．金属镁是活泼金属，能和热水反应，不能用采用氢气还原法冶炼，通常采用电解法来冶炼MgCl2
C．Fe处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，Fe3O4+4CO
D．不活泼金属可以采用加热分解法冶炼，Hg属于不活泼金属，直接加热氧化汞得到金属汞，故D正确；
故选B．
海水是应用前景广阔的化工原料资源是名符其实的液体矿藏，可从海水中提取各种化工原料．从海水中提取铀、重水对一个国家来说具有战略意义．
①写出氯化镁的电子式______
②重水的摩尔质量为______
③写出金属镁的工业冶炼方程式______
④海水淡化的常见方法有电渗析法、离子交换法、______．
正确答案
20g/mol
MgCl2（融熔）
蒸馏法
解析
解：①氯化镁阴阳离子间的作用力是离子键，所以氯化镁的电子式为：
故答案为：
②重水的分子式为：D2O[其中D为核素重氢：12H]，重水D2O的摩尔质量以g/mol为单位数值上等于相对分子质量=20g/mol；
故答案为：20g/mol；
③活泼金属利用电解制得，金属镁利用电解熔融氯化镁得到，反应的化学方程式为：MgCl2（融熔）
故答案为：MgCl2（融熔）
④从海水中取淡水，有蒸馏法、反渗透法、离子交换法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法等；
故答案为：蒸馏法；
下列关于钠和铝的工业制法的叙述错误的是 （ ）
正确答案
解析
解：A、活泼金属Na、Al的冶炼采用电解法，故A正确；
B、电解熔融的氯化钠制取金属钠，电解熔融的氧化铝来制取金属铝，原料不都是对应盐酸盐，故B错误；
C、电解熔融的氯化钠制取金属钠，电解熔融的氧化铝来制取金属铝，都是在熔融状态下发生反应，故C正确；
D、电解熔融的氯化钠产物是金属钠和氯气，电解熔融的氧化铝产物是金属铝和氧气，都有非金属单质生成，故D正确，
故选B．
对于铁、铜、金的冶炼，下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、工业上用一氧化碳还原氧化铁（Fe2O3）来大规模制备生铁，故A错误；
B、金属铜的获得采用还原法：可以用焦炭和氧化铜高温反应制备铜，故B正确；
C、原始的淘金办法就是用大量的水冲洗含金的沙子，冲洗的过程中沙石碰撞颗粒越来越小，含金的沙子在前段富集起来，然后在搜集前段含金量高的沙子，用同样的方法不断的富集．直到含金量达到要求的品位为止，故C正确；
D、工业上由生铁炼钢以及由粗铜（含杂质较多的铜）制备纯铜都是进一步除去里面杂质的过程，故D正确．
故选A．
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