（2013•北京模拟）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

（2013•北京模拟）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．

tianpeng2001 1年前已收到1个回答举报

zhuleiqiusuo 幼苗

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解题思路：步骤一：电解精炼铜时，精铜做阴极，粗铜作阳极，阴极上是铜离子得电子；根据锌、铁与硫酸铜发生置换反应分析；
步骤二：（1）金属银可以和硝酸反应得到硝酸银以及水和一氧化氮；金离子可以和氯离子之间发生反应，形成稳定的AuCl₄^-离子，可以根据化学平衡移动原理来解释；
（2）根据化学反应原理结合原子守恒的思想来计算回答．

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，阴极上是铜离子得电子产生铜，电解反应为：Cu²⁺+2e═Cu，精铜做阴极，粗铜作阳极；硫酸铜的浓度会变小，原因是锌、铁与硫酸铜发生置换反应；
故答案为：正；Cu²⁺+2e═Cu；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，反应的离子方程式为：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1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]=

3.2
64
0.1mol/L=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，所以加入铁粉后的滤液中亚铁离子的浓度c=[n/V]=[0.06mol/0.1L]=0.6mol/L，由于加入了铁粉，铁与溶液中的铁离子反应生成了亚铁离子，所以100mL滤液中亚铁离子的浓度为：0.6mol/L-0.5 mol/L=0.1mol/L，
故答案为：0.5；0.1．

点评：
本题考点：电解原理；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．

考点点评：本题考查了电解原理，涉及了电解精炼铜、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．

1年前

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