- 电解精炼铜
- 共129题
（1）实事证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是____________。
A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H<0
C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H<0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极反应的电极反应式为_____________。
（3）电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连，其中，a为电解液，X和Y是两块电极板，则：
①若X和Y均为惰性电极，a为CuSO4溶液则阳极的电极反应式为_____________，电解时的化学反应方程式为______________，通过一段时间后，向所得溶液中加入0.2molCuO粉末，恰好恢复到电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为___________。
②若X、Y分别为铁和铜，a仍为CuSO4溶液，则Y极的电极反应式为_________________。
③若用此装置电解精炼铜，______做阳极，电解液CuSO4的浓度________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
④若用此装置在铁制品上镀铜，铁制品做_________，电镀液的浓度_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
正确答案
（1）C
（2）H2+2OH--2e-=2H2O
（3）①4OH--4e-=2H2O+O2↑；2CuSO4+2H2O
高纯铜（纯度可达99．99%）广泛应用于电器工业。某粗铜样品中含Fe、Ni、Ag、Au等四种金属杂质，可用电解法进行精炼制得高纯铜。
（1）请在下图1中标明电极材料和电解质溶液的名称
（2）已知Ni的金属活动性介于Fe和Sn之间。则精炼完成后，在阳极底部的沉积物中可回收到的金属为
__________（填化学式）。
（3）若在实验室中完成此实验，可用铅蓄电池做电源。铅蓄电池的电池总反应式为：
Pb+PbO2+4H++2SO42-
（4）电解完毕后，某兴趣小组欲对电解液中的离子进行分离，他们通过查阅资料，得知相关氢氧化物在不同pH下的溶解度曲线如图。
①结合上图分析，相同温度下Ksp[Cu(OH)2]、Ksp[Ni(OH)2]、Ksp[Fe(OH)2]由大到小的顺序为__________________________
②分离过程中，使上述溶液的pH逐渐增加，则溶液中的Cu2+、Fe3+和Ni2+沉淀的先后顺序依次为____________________。
正确答案
（1）左：精铜；右：粗铜；电解质为：硫酸铜溶液
（2）Ag、Au
（3）Pb；PbO2；B
（4）①Ksp[Fe(OH)2]>Ksp[Ni(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]；②Fe3+、Cu2+、Fe2+
已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不不反应）．某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定．
步骤一：电解精制：
请回答以下问题：
Ⅰ．电解时，粗铜应与电源的______极相连．阴极上的电极反应式为______
电解过程中，硫酸铜的浓度会变小，原因是锌，铁与硫酸铜发生置换反应．
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：
（1）阳极泥的综合利用：
Ⅱ．稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的化学方程式：______
残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些极其重要的信息：
Ⅲ．从平衡常数的大小可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1：3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因：______
（2）滤液含量的测定：
以下是该小组探究滤液的一个实验流程：
Ⅳ．则100mL滤液中Cu2+ 的浓度为______mol•L-1，
Ⅴ．则100mL滤液中Fe2+的浓度为______mol•L-1．
正确答案
Ⅰ、在电解精炼铜时，阳极反应是金属锌、铁、镍等先失电子，阴极上是铜离子得电子产生铜，精铜做阴极，粗铜作阳极，故答案为：正；Cu2++2e=Cu；
金属银可以和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水，即3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O，故答案为：3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O；
Ⅲ、根据表中的信息，Au+6HNO3（浓）=Au（NO3）3+3NO2↑+3H2O，并且Au3++4Cl-=AuCl4-，在王水中，含有浓硝酸和浓盐酸，浓盐酸含有大量氯离子，Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于王水中，故答案为：浓盐酸含有大量氯离子，Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子，使反应②平衡向右移动，则金溶于王水中；
（2）Ⅳ、100mL的滤液中含有亚铁离子、铜离子、锌离子，当加入足量的金属Fe以后，会将金属铜全部置换出来，所以生成的3.2g金属是Cu，所以铜离子的浓度c=
Ⅴ、亚铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，在空气中更易被氧化为氢氧化铁，受热分解生成的氧化铁的质量是4.8g，根据原子守恒，亚铁离子的物质的量是：
铜在自然界存在于多种矿石中，如
请回答下列问题：
(1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是________。
(2)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：
2Cu2O＋Cu2S
(3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是__________________；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称____________。
(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：__________________________。
(5)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是__________(填字母)。
正确答案
(1)Cu2S
(2)Cu2S和Cu2O
(3)形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害；硫酸、硫酸钠
(4)以硫酸铜→硫酸溶液为电解液。电解时，粗铜(阳极)中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉入电解槽形成“阳极泥”；溶液中的Cu2+得到电子沉积在纯铜(阴极)上
(5)AD
用下图装置能达到粗铜精炼的目的。
（1）A烧杯是__________(填〝电解池〞或〝原电池〞)，B烧杯是___________(填〝电解池〞或〝原电池〞)。
（2）其中B烧杯中应该盛_________溶液。
（3）分别写出石墨棒和纯铜棒的电极反应式石墨棒：_________________，纯铜棒：_______________。
（4）若锌减少了0.65g，则纯Cu的质量增加了多少克？（写出计算过程）
正确答案
（1）原电池；电解池
（2）硫酸铜（或其它合理铜盐）
（3）2H++2e-==H2↑；Cu2++2e-==Cu
（4）0.64g
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