(8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,阴极上的电极反应式为 ;
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Fe2+的浓度为 mol·L-1
某化学兴趣小组用下图装置电解CuSO4溶液,测定铜的相对分子质量。![]()
(1)若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积VL,A连接直流电源的__________ (填“正极”或“负极”)。
(2)电解开始一段时间后,在U形管中可观察到的现象-____________________________。
电解的离子方程式为 。
(3)实验中还需测定的数据是_______________(填写序号)。
①A极的质量增重m g ②B极的质量增重m g
(4)下列实验操作中必要的是____________(填字母)。
| A.称量电解前电极的质量 |
| B.电解后,电极在烘干称重前,必须用蒸馏水冲洗 |
| C.刮下电解过程中电极上析出的铜,并清洗、称重 |
| D.电极在烘干称重的操作中必须按“烘干—称重一再烘干一再称重”进行 |
(5)铜的相对原子质量为:_______________________(用含有m、V的计算式表示)。
(6)如果用碱性(KOH为电解质)甲醇燃料电池作为电源进行实验,放电时负极的电极反应式为 。
如下图装置所示,是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验:![]()
(1)若电池B使用了亚氨基锂(Li2NH)固体作为储氢材料,其储氢原理是:
Li2NH+H2=LiNH2+LiH ,则下列说法中正确的是 。
| A.Li2NH中N的化合价是-1 |
| B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂 |
| C.Li+和H+的离子半径相等 |
| D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 |
① 若用固体Ca(HSO4)2为电解质传递H+,则电子由 极流出,H+向 极移动。(填“a”或“b ”)
② b极上的电极反应式为:
③ 外电路中,每转移0.1 mol电子,在a极消耗 L的H2(标准状况下)。
(3)若A中X、Y都是惰性电极,电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液,则B工作时:
① 电解池中X极上的电极反应式是 。在X极这边观察到的现象是 。
② 检验Y电极上反应产物的方法是 。
③ 若A中其它均不改变,只将电极Y换成铁棒,可实现的实验目的是 。