Question

某粗銅含鐵、銀、金和鉑等雜質(zhì)，通過電解精煉銅后，為充分利用電解后的陽極泥和電解液，設(shè)計如下工藝流程：

回答下列問題：
（1）電解時，以粗銅作

 

極，

 

為電解液，寫出陰極的電極反應(yīng)式

 

．
（2）電解后溶液中含有的主要金屬陽離子為

 

；溶液A是一種綠色氧化劑，則反應(yīng)①的離子方程式為

 

．
（3）加入的試劑B最好選用

 

（填序號）
A．Cu      B．CuO       C．NaOH      D．氨水
（4）寫出反應(yīng)③的離子方程式

 

（5）若反應(yīng)②析出10.8kg銀單質(zhì)，則至少需要乙醛

 

kg．

Answer 1

考點：銅的電解精煉,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：電化學(xué)專題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）依據(jù)電解法精煉銅裝置及電解池工作原理解答；
（2）粗銅中含有鐵銀、金和鉑等雜質(zhì)，鐵的活潑性強(qiáng)于銅，優(yōu)先于銅放電生成二價鐵離子，銀、金和鉑活潑性弱于銅，以陽極泥形式存在于陽極底部；雙氧水具有氧化性，對應(yīng)還原產(chǎn)物為水，屬于綠色氧化劑，二價鐵離子具有強(qiáng)的氧化性，與雙氧水反應(yīng)生成三價鐵離子；
（3）加入B的作用為與氫離子反應(yīng)條件pH值，所以B應(yīng)能夠與氫離子反應(yīng)的物質(zhì)，且不能引入雜質(zhì)；
（4）AuCl₄^-具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化二氧化硫生成硫酸根離子，本身被還原為Au；
（5）依據(jù)銀鏡反應(yīng)方程式計算解答．

解答： 解：（1）電解法精煉銅，粗銅做陽極發(fā)生還原反應(yīng)，精銅做陰極，電解質(zhì)溶液為含有銅離子的鹽溶液，銅離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
故答案為：陽；CuSO₄溶液；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）粗銅中含有鐵銀、金和鉑等雜質(zhì)，鐵的活潑性強(qiáng)于銅，優(yōu)先于銅放電生成二價鐵離子，銀、金和鉑活潑性弱于銅，以陽極泥形式存在于陽極底部，所以電解后溶液中含有的主要金屬陽離子為Cu²⁺、Fe²⁺；
雙氧水為綠色氧化劑，能夠氧化二價鐵離子生成三價鐵離子，離子方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：Cu²⁺、Fe²⁺；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）加入B的作用為與氫離子反應(yīng)條件pH值，為了不引入雜質(zhì)可以選擇氧化銅，故選：B；
（4）AuCl₄^-與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式：2AuCl₄^-+3SO₂+6H₂O=2Au+8Cl^-+3SO₄^2-+12H⁺；
故答案為：2AuCl₄^-+3SO₂+6H₂O=2Au+8Cl^-+3SO₄^2-+12H⁺；
（5）依據(jù)方程式CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH

△

CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O，可知：
CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH

△

CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O
 44                            216
  m                              10.8kg 
解得m=2.2kg；
故答案為：2.2．

點評：本題為工藝流程題，考查了電解法精煉銅，明確電解池工作原理是解題關(guān)鍵，題目難度不大．