Question

（2013?德州模拟）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：
步骤一：电解精制：电解过程中，硫酸铜的浓度会

变小

（选填：变大、不变、变小）．
步骤二：电解完成后，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2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：

则100mL滤液中Cu²⁺ 的浓度为

0.5

mol?L^-1，Fe²⁺的浓度为

0.6

mol?L^-1．

Answer 1

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=

n

V

=

0.05mol

0.1L

=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：

4.8g

160g/mol

×2
=0.06mol，所以亚铁离子的浓度c=

n

V

=

0.06mol

0.1L

=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．