已知粗铜中含有少量的锌.铁.银.金等金属和少量矿物杂质.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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（10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

【答案】

步骤一：正；Cu²⁺+2e = Cu；变小

步骤二：（1）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1平衡向右移动，则金溶于王水中。

（2）0.5；0.1

【解析】

试题分析：第一步：精炼铜时，粗放放在电解池的阳极，与电源正极相连，电极反应为：Cu²⁺+2e = Cu。由于粗铜有比铜活泼的杂质金属，所以硫酸铜溶液的浓度会变小。

第二步：（1）硝酸和银反应的离子方程式为：3Ag + 4H⁺ + NO₃^— = 3Ag⁺ + NO↑+ 2H₂O。王水能溶解金的原因是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1平衡向右移动，则金溶于王水中。

（2）根据流程图可知得到Cu 3.2g所以Cu²⁺ 的浓度为，得到Fe₂O₃ 4.8g，因此Fe的物质的量为0.06mol，其中有0.05molFe是置换铜时加入的，所以Fe²⁺的浓度为。

考点：金属的冶炼

点评：本题综合性强，主要考查学生分析问题解决问题的能力。

练习册系列答案

Cu²⁺+2e=Cu

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：

3Ag+4HNO₃（稀）=3AgNO₃+NO↑+2H₂O

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：

序号	反应	平衡常数
①	Au+6HNO₃（浓）?Au（NO₃）₃+3NO₂+3H₂O	＜＜1
②	Au³⁺+4Cl^-?AuCl₄^-	＞＞1

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：

浓盐酸中含有大量的氯离子，Au³⁺离子和氯离子可以形成稳定的AuCl₄^-离子，平衡常数很大，进行很完全，反应①中Au³⁺离子的浓度显著下降，平衡向右移动，则金可以溶于王水中．

（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

0.5

mol?L^-1，
Ⅴ．则100mL滤液中Fe²⁺的浓度为

0.6

mol?L^-1．

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：

（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：

3Ag+4H⁺+NO₃^-═3Ag⁺+NO↑+2H₂O

．
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：

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1平衡向右移动，则金溶于王水中

．
（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：

(14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（杂质与酸不反应）。某化学兴趣小组在实验室条件下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：
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）：