冶煉銅礦石所獲得的銅通常含有鋅、鐵、鎳、銀、金和鉑等微量雜質(zhì)，俗稱粗銅。工業(yè)上通常通過電解法除去這些雜質(zhì)制得精銅，以提高銅的使用價(jià)值，擴(kuò)大銅的應(yīng)用范圍。(幾種金屬的相對(duì)原子質(zhì)量是：Fe－56，Ni－59，Cu－64，Zn－65，Ag－108，Au－197。)

請(qǐng)完成下列問題：

(1)一般來說，電解精煉銅的初始電解質(zhì)溶液里的陽離子是__________，寫出銅的電解精煉過程中的陰極反應(yīng)式________________________________。

(2)如果轉(zhuǎn)移0.020 mol e－，下列說法中一定正確的是________。

①陰極質(zhì)量增加0.64 g�、陉枠O質(zhì)量減少0.64 g

③電解質(zhì)溶液的質(zhì)量保持不變�、茈娊赓|(zhì)溶液的溫度保持不變


答案　(1)H＋和Cu2＋    Cu2＋＋2e－—→Cu

(2)①

解析　電解精煉銅的電解質(zhì)溶液一般為用硫酸酸化了的硫酸銅溶液，其中的陽離子是H＋和Cu2＋。粗銅中Fe、Zn、Ni均有可能放電轉(zhuǎn)化為Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋，F(xiàn)e2＋、Zn2＋、Ni2＋、H＋和Cu2＋中放電能力Cu2＋最強(qiáng)，所以在陰極上放電的只有Cu2＋，當(dāng)有0.020 mol e－轉(zhuǎn)移時(shí)陰極增加×64 g·mol－1＝0.64 g。Ag和Au都不能放電，只是以固態(tài)單質(zhì)的形式沉積于電解槽的底部。Fe、Zn、Ni中，有相對(duì)原子質(zhì)量比Cu大的，也有相對(duì)原子質(zhì)量比Cu小的，且Fe、Zn、Ni的放電能力都強(qiáng)于Cu，首先在陽極上被溶解，因此陽極上放電的不只是銅，陽極質(zhì)量減少量不固定，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量也不會(huì)保持不變。

在電解精煉銅的過程中，能量轉(zhuǎn)化的形式主要是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，但也有電能轉(zhuǎn)化為熱能，電解質(zhì)溶液的溫度肯定會(huì)變化。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


下列反應(yīng)的產(chǎn)物中，有的有同分異構(gòu)體，有的沒有同分異構(gòu)體，其中一定不存在同分異構(gòu)體的反應(yīng)是（   ）

A．異戊二烯（）與等物質(zhì)的量的Br2發(fā)生加成反應(yīng)

B．2-氯丁烷（CH3CHClCH2CH3）與NaOH乙醇溶液共熱

C．甲苯在一定條件下發(fā)生硝化生成一硝基甲苯的反應(yīng)

D．甲醇在銅催化和加熱條件下生成的產(chǎn)物

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化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是(　　)

A．明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中的懸浮物，可用于水的凈化

B．在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率

C．MgO的熔點(diǎn)很高，可用于制作耐高溫材料

D．電解MgCl2飽和溶液，可制得金屬鎂

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 (1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)。

鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)： _______________________________________________；

銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)： _______________________________________________。

(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47 g，試計(jì)算：

①產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；

②通過導(dǎo)線的電量。(已知NA＝6.02×1023 mol－1，電子電量為1.60×10－19C)

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用鉑作電極電解某種溶液，通電一段時(shí)間，溶液的pH變小，并且在陽極得到0.56 L氣體，陰極得到1.12 L氣體(兩種氣體均在相同條件下測定)。由此可知溶液可能是(　　)

A．稀鹽酸         B．KNO3溶液           C．CuSO4溶液        D．稀硫酸

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下列幾種鐵板，在鍍層被破壞后，最耐腐蝕的是    （　　）。

A．鍍鋅鐵板       B．鍍銅鐵板

C．鍍錫鐵板       D．鍍鉛鐵板

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下圖中，鐵腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋ㄎ礃?biāo)注的電解質(zhì)溶液為水）_________________________________________________________________。

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中國首個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室——“天宮一號(hào)”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(RFC),它是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。下圖為RFC工作原理示意圖,a、b、c、d均為Pt電極。

下列說法正確的是

A、B區(qū)的OH－通過隔膜向a電極移動(dòng),A區(qū)pH增大

B、圖中右管中的OH－通過隔膜向c電極移動(dòng),d電極上發(fā)生還原反應(yīng)

C、c是正極,電極上的電極反應(yīng)為:

D、當(dāng)有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),b電極產(chǎn)生氣體Y的體積為11.2L

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以下是25 ℃時(shí)幾種難溶電解質(zhì)的溶解度：

難溶電解質(zhì)

Mg(OH)2

Cu(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

溶解度/g

9×10-4

1.7×10-6

1.5×10-4

3.0×10-9

在無機(jī)化合物的提純中，常利用難溶電解質(zhì)的溶解平衡原理除去某些離子。例如：

①為了除去氯化銨中的雜質(zhì)Fe3+，先將混合物溶于水，加入一定量的試劑反應(yīng)，過濾結(jié)晶；

②為了除去氯化鎂晶體中的雜質(zhì)Fe3+，先將混合物溶于水，加入足量的Mg(OH)2，充分反應(yīng)，過濾結(jié)晶；

③為了除去硫酸銅晶體中的雜質(zhì)Fe2+，先將混合物溶于水，加入一定量的H2O2，將Fe2+氧化成Fe3+，調(diào)節(jié)溶液的pH=4，過濾結(jié)晶。

請(qǐng)回答下列問題：

(1)上述三個(gè)除雜質(zhì)方案都能夠達(dá)到很好的效果，F(xiàn)e2+、Fe3+都被轉(zhuǎn)化為________而除去。

(2)①中加入的試劑應(yīng)該選擇________為宜。

(3)②中除去Fe3+所發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為_________________________。

(4)下列與方案③相關(guān)的敘述中，正確的是________________________________

(填字母)。

A.H2O2是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進(jìn)雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染

B.將Fe2+氧化為Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀較難過濾

C.調(diào)節(jié)溶液pH=4可選擇的試劑是氫氧化銅或堿式碳酸銅

D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中

E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在

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