2018_2019学年高中化学课堂同步系列二每日一题电解精炼铜含解析新人教版选修4VIP免费

1/5电解精炼铜高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是①粗铜与直流电源的负极相连②阴极发生的反应为Cu2++2e-Cu③电路中每通过3.01×1023个电子，得到的精铜质量为16g④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽底部形成阳极泥A．①③B．②④C．③④D．②③【参考答案】D1．电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe等失去电子，产生的阳离子残留在溶液中，不比铜活泼的金属Ag、Au等以金属单质的形式沉积在电解池的底部，形成阳极泥，粗铜中的铜在阴极上析出。2．装置2/51．利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是A．电解时以精铜作阳极B．粗铜接电源的负极，其电极反应是Cu-2e-Cu2+C．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥D．以CuSO4溶液为电解质溶液，电解一段时间后，CuSO4溶液的浓度保持不变2．某同学设计一个燃料电池(如下图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题：（1）通入氢气的电极为________(填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为____________________。（2）石墨电极为________(填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，________(填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。精铜电极上的电极反应式为________________________________________________。3．冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、镍、银、金和铂等微量杂质，俗称粗铜。工业上通常通过电解法除去这些杂质制得精铜，以提高铜的使用价值，扩大铜的应用范围。(几种金属的相对原子质量是：Fe－56，Ni－59，Cu－64，Zn－65，Ag－108，Au－197。)3/5请完成下列问题：（1）一般来说，电解精炼铜的初始电解质溶液里的阳离子是________，写出铜的电解精炼过程中的阴极反应式________________________________________________。（2）如果转移0.020mole－，下列说法中一定正确的是________。①阴极质量增加0.64g②阳极质量减少0.64g③电解质溶液的质量保持不变④电解质溶液的温度保持不变4．如图所示，U形管内盛有100mL的溶液，按要求回答下列问题：（1）打开K2，闭合K1，若所盛溶液为CuSO4溶液：则A为________极，A极的电极反应式为______________________。若所盛溶液为KCl溶液，则B极的电极反应式为________________。（2）打开K1，闭合K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则A电极附近可观察到的现象是____________________，Na＋移向________极(填A、B)；总反应化学方程式是____________________。（3）如果要用电解的方法精炼粗铜，打开K1，闭合K2，电解液选用CuSO4溶液，则A电极的材料应换成是________(填“粗铜”或“纯铜”)，反应一段时间后电解质溶液中Cu2＋的浓度将会________(填“增大”、“减小”、“不变”)。1．【答案】C4/52．【答案】（1）负极H2－2e－＋2OH－===2H2O（2）阳极铁极（3）减小Cu2＋＋2e－===Cu【解析】（1）通入氢气的电极为负极，由于电解质溶液是碱性的，所以该电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O。（2）由于石墨电极与电源的正极连接，所以石墨电极为阳极，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，溶液中的H＋在阴极(Fe电极)放电，破坏了附近的水的电离平衡，该区域的溶液显碱性，因此铁极的溶液先变红。（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，因为粗铜中有活动性比Cu强的金属失去电子，而得到电子的只有Cu2+，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度会减小；精铜电极上的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。3．【答案】（1）H＋和Cu2＋Cu2＋＋2e－===Cu（2）①【解析】电解精炼铜的电解质溶液一般为用硫酸酸化了的硫酸铜溶液，其中的阳离子是H＋和Cu2＋。粗铜中Fe、Zn、Ni均有可能放电转化为Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋，Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋、H＋和Cu2＋中放电能力Cu2＋最强，所以在阴极上放电的只有Cu2＋，当有0.020mole－转移时阴极质量增...