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(11分) 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:

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,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

从中可知,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

 

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(11分) 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:

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,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

从中可知,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

 

(13分)Ⅰ.一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。

(1)利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。

Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) 该反应的ΔH  ▲  0 (选填“>”或“=”或“<”)。

(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知:

C(s)+O2(g)=CO2(g)          ΔH1=-393.5 kJ·mol1

CO2(g)+C(s)=2CO(g)        ΔH2=+ 172.5 kJ·mol1

S(s)+O2(g)=SO2(g)          ΔH3=-296.0 kJ·mol1

请写出CO除SO2的热化学方程式                                  

(3)下图中左图是一碳酸盐燃料电池,它以CO为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质,右图是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问题:

①写出A极发生的电极反应式                                 

②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验,则B极应该与   极 (填:“C”或“D”)相连。

③当消耗2.24 L(标况下)CO时,粗铜电极理论上减少铜的质量                ▲      (填:“大于”、“等于” 或“小于”)6.4克。

Ⅱ.(1)已知Na2CrO4溶液酸化时发生的反应为:2CrO42+2HCr2O72+H2O,若1L酸化后所得溶液中铬元素的总物质的量为0.55 mol,CrO42有10/11转化为Cr2O72。又知:常温时该反应的平衡常数K=1014。上述酸化后所得溶液的pH=     

(2)根据有关国家标准,含CrO42的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×107 mol·L1以下才能排放。含CrO42的废水处理通常有以下两种方法。

①沉淀法:加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)=1.2×1010],再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2。加入可溶性钡盐后的废水中Ba2的浓度应不小于             mol·L1,然后再进行后续处理方能达到国家排放标准。

②还原法:CrO42Cr3Cr(OH)3。用该方法处理10 m3 CrO42的物质的量浓度为1.0×10—3 mol·L1的废水,至少需要绿矾(FeSO4·7H2O,相对分子质量为278)    Kg(保留两位小数)。

 

(11分) 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:
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,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
从中可知,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

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