(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
相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:
N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol。
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
|
容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
平衡时反应中的能量变化 |
||
|
N2 |
H2 |
NH3 |
||
|
① |
1 |
3 |
0 |
放出热量a kJ |
|
② |
2 |
3 |
0 |
放出热量b kJ |
|
③ |
2 |
6 |
0 |
放出热量c kJ |
下列叙述正确的是 ( )
A.放出热量关系:a < b < 92.4
B.三个容器内反应的平衡常数:③ > ① > ②
C.达平衡时氨气的体积分数:① > ③
D.N2的转化率:② > ① > ③