题目
题型:不详难度:来源:
粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法对粗铜提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。回答以下问题;
(1)步骤一:电解精制:电解过程中,硫酸铜的浓度会 (选填:变大、不变、变小)。
步骤二:电解完成后,对电解液进行处理。
(2)阳极泥的综合利用:
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请写出该步反应的离子方程式: 。
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信息:
序号 | 反应 | 平衡常数 |
1 | Au + 6HNO3(浓)= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O | << 1 |
2 | Au3+ + 4Cl— = AuCl4— | >>1 |
(3)电解液含量的测定:下图是该小组探究电解液的一个实验流程:
则100mL滤液中Cu2+的浓度为 mol·L—1,Fe2+的浓度为 mol·L—1
答案
(3)浓盐酸中含大量Cl-,Au3+与Cl-1形成稳定AuCl-4,使反应2平衡向右移动,促使反应1向右进行,则金溶于王水(2分)
(4)0.5 mol/L) 2分)0.6mol/L(2分)
解析
分析:步骤一:根据电解精炼铜时,阳极和阴极所发生的反应来回答;
步骤二、(1)金属银可以和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水;根据化学平衡移动原理来分析金能够溶于王水的原因;
(2)根据化学反应原理来计算回答.
解答:解:步骤一:在电解精炼铜时,阳极反应是金属锌、铁、镍等先失电子,而此时阴极上是铜离子已经得电子,即铜离子已经减小了而还未在阳极上产生铜离子,故答案为:变小;
步骤二:(1)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,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:3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O;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)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==="0.5" mol/L,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:×2
=0.06mol,所以亚铁离子的浓度c===0.6mol/L,故答案为;0.5;0.6.
点评:本题涉及有关电解精炼铜、化学平衡移动原理以及物质的含量的测定的综合知识,考查角度广,难度较大.
核心考点
试题【(8分)[化学—化学与技术]粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法对粗铜提纯,并对阳】;主要考察你对金属的腐蚀与防护等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.甲装置中Cu为阳极,乙装置Fe为负极 |
B.甲装置中SO2-4向Cu极移动,乙装置中的Na+向石墨极移动 |
C.乙烧杯中Fe极的电极反应式为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑ |
D.当石墨电极上产生11.2L(标准状况)气体时,消耗Zn的质量为65g |
接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16g。据此回答下列问题:
(1)电极b上发生的电极反应为 ;
(2)计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积: ;
(3)电解后甲溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”),简述其原因: ;
(4)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
。
步骤一:电解精制:
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 ▲ (选填:变大、不变、变小)。
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:
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离子方程式: ▲ 。残渣含有极少量的黄金。为了回收金,他们查阅了有关资料(见下表):
序号 | 反应 | 化学平衡常数 |
1 | Au + 6HNO3(浓) Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O | << 1 |
2 | Au3+ + 4Cl- =" " AuCl4- | >>1 |
从资料中可知,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),请你从化学平衡移动的角度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:
则100mL滤液中Cu2+的浓度为 ▲ mol·L-1,Fe2+的浓度为 ▲ mol·L-1
| A | B | C | D |
电极材料 | Cu、Zn | Cu、Ag | Cu、C | Fe、Zn |
电解液 | FeCl3 | Fe2(SO4)3 | Fe(NO3)2 | CuSO4 |
①铜片做阴极,石墨做阳极 ②铜片做阳极,石墨做阴极
③阳极有氧气生成 ④阴极有氢气生成
⑤白色沉淀在阳极附近生成 ⑥白色沉淀在阴极附近生成
⑦阳极区溶液变蓝的原因是2Cu+4I――4e-=2CuI↓+I2碘遇淀粉变蓝
⑧阳极区溶液变蓝的原因是4OH――4e―=2H2O+O2↑O2将I-氧化为I2,碘遇淀粉变蓝
A.只有②④⑤⑦ | B.只有①④⑥⑦ | C.只有②③⑤⑧ | D.只有①③⑥⑧ |
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