题目内容
I、通过火法冶金炼出的铜是粗铜，含杂质金、银、铁、锌等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）．制作电器及其他仪器产品时必须要求是纯铜，为此以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯．
表：几种物质形成沉淀时的pH
（1）在精炼铜时，阴极电极反应方程式为 ；金、银以单质的形式沉积在电解槽 （填“阳极”或“阴极”）的槽底．
（2）在精炼铜的过程中，Cu2+浓度逐渐降低，c（Fe2+）、c（Zn2+）会逐渐增大，所以需定时除去其中的Fe2+、Zn2+．甲同学设计了如下除杂流程：
①试剂a最好选用 （填写序号），加入试剂a的目的是 ．
a、氯水 b、高锰酸钾溶液 c、硝酸 d、双氧水
②操作①是 ，根据上表数据分析，除杂方案中能够除去的杂质金属阳离子是 （填化学式）．
II、重金属离子对河流海洋等会造成严重的污染．某化工厂产生的废水（pH=2.0，密度为1g?mL-1）中含有Ag+、Pb2+等重金属离子，其浓度约为0.01mol?L-1，排放前拟用沉淀法回收这两种金属，查找有关数据如下：
（1）你认为往废水中投入 （填字母序号）沉淀的效果最好
a、NaOH b、Na2S c、KI d、Ca（OH）2
（2）如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH=8.0，处理后的废水中c（Pb2+）= ．
表：几种物质形成沉淀时的pH
| 物质 | Fe（OH）2 | Fe（OH）3 | Zn（OH）2 | Cu（OH）2 |
| 开始沉淀时的pH | 7.6 | 2.7 | 5.7 | 4.7 |
| 完全沉淀时的pH | 9.7 | 3.7 | 8.5 | 7.3 |
（2）在精炼铜的过程中，Cu2+浓度逐渐降低，c（Fe2+）、c（Zn2+）会逐渐增大，所以需定时除去其中的Fe2+、Zn2+．甲同学设计了如下除杂流程：
①试剂a最好选用
a、氯水 b、高锰酸钾溶液 c、硝酸 d、双氧水
②操作①是
II、重金属离子对河流海洋等会造成严重的污染．某化工厂产生的废水（pH=2.0，密度为1g?mL-1）中含有Ag+、Pb2+等重金属离子，其浓度约为0.01mol?L-1，排放前拟用沉淀法回收这两种金属，查找有关数据如下：
| 难溶电解质 | AgI | AgOH | Ag2S | PbI2 | Pb（OH）2 | PbS |
| Ksp | 8.3×10-17 | 5.6×10-8 | 6.3×10-50 | 7.1×10-9 | 1.2×10-15 | 3.4×10-28 |
a、NaOH b、Na2S c、KI d、Ca（OH）2
（2）如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH=8.0，处理后的废水中c（Pb2+）=
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：I、（1）利用电解法进行粗铜提纯时粗铜应作阳极，精铜作阴极，已知金属的活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt，因此在电解过程中Ag、Pt不会失去电子，而是形成阳极泥；
（2 ）①双氧水具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为三价铁离子，且不会引进杂质离子；
②实现固体和液体的分离采用的方法是过滤，调节pH时溶度积小的先形成沉淀析出；
③加入氨水调节pH至7～8，根据Ksp[Cu（OH）2]求出溶液中的铜离子浓度，来分析判断．
II、（1）溶度积越小越易转化为沉淀，根据表格中的数据进行判断最近试剂；
（2）先计算出溶液中氢氧根离子的物质的量浓度，然后根据Pb（OH）2的溶度积及c（Pb2+）=
进行计算．
（2 ）①双氧水具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为三价铁离子，且不会引进杂质离子；
②实现固体和液体的分离采用的方法是过滤，调节pH时溶度积小的先形成沉淀析出；
③加入氨水调节pH至7～8，根据Ksp[Cu（OH）2]求出溶液中的铜离子浓度，来分析判断．
II、（1）溶度积越小越易转化为沉淀，根据表格中的数据进行判断最近试剂；
（2）先计算出溶液中氢氧根离子的物质的量浓度，然后根据Pb（OH）2的溶度积及c（Pb2+）=
| Ksp |
| c 2(OH -) |
解答：
解：I、（1）利用电解法进行粗铜提纯时粗铜应作阳极，精铜作阴极，这几种金属的活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt，因此在电解过程中金属锌和铁会先于金属铜失电子，而Ag、Pt不会失去电子，而是形成阳极泥沉降下来，在阴极上铜离子得电子，其电极反应式为Cu2++2e-=Cu，
故答案为：Cu2++2e-=Cu；阳极；
（2 ）①双氧水具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为三价铁离子，且不会引进杂质离子，
故答案为：d；把Fe2+氧化成Fe3+；
②实现固体和液体的分离采用的方法是过滤，在除杂过程中，将Fe2+氧化为Fe3+，然后调节PH，由于Fe（OH）3的溶度积最小，所以最先析出，即除去的离子是，
Fe2+，
故答案为：过滤；Fe2+；
II、（1）溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知，硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠，
故答案为：b；
（2）由Pb（OH）2的溶度积为1.2×10-15，pH=8.0，c（OH-）=10-6mol?L-1，则c（Pb2+）=
=
=1.2×10-3mol?L-1，
故答案为：1.2×10-3mol?L-1 ．
故答案为：Cu2++2e-=Cu；阳极；
（2 ）①双氧水具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为三价铁离子，且不会引进杂质离子，
故答案为：d；把Fe2+氧化成Fe3+；
②实现固体和液体的分离采用的方法是过滤，在除杂过程中，将Fe2+氧化为Fe3+，然后调节PH，由于Fe（OH）3的溶度积最小，所以最先析出，即除去的离子是，
Fe2+，
故答案为：过滤；Fe2+；
II、（1）溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知，硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠，
故答案为：b；
（2）由Pb（OH）2的溶度积为1.2×10-15，pH=8.0，c（OH-）=10-6mol?L-1，则c（Pb2+）=
| Ksp |
| c 2(OH -) |
| 1.2×10 -15 |
| (10 -6)2 |
故答案为：1.2×10-3mol?L-1 ．
点评：本题是一道关于电化学知识相结合及其有关溶度积的计算等知识的综合知识考查题，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大，要注意Ksp的应用和电极方程式的书写方法．
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