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...和火法冶铜的主要流程. (1)①写出用惰性电极电解硫酸铜溶液的化学方...

发布网友 发布时间:2024-10-21 19:54

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热心网友 时间:2024-11-20 02:33

(1)①用惰性电极电解硫酸铜溶液,电解过程中,始终无氢气产生,则阴极发生Cu 2+ +2e - ═Cu,阳极氢氧根离子放电,4OH - -4e - ═H 2 O+O 2 ↑,总反应为:2CuSO 4 +2H 2 O 电解 . 2Cu↓+O 2 ↑+2H 2 SO 4 ,
故答案为:2CuSO 4 +2H 2 O 电解 . 2Cu↓+O 2 ↑+2H 2 SO 4 ;
②用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1molCu(OH) 2 后恰好恢复到电解前的浓度,说明原来电解是开始电解硫酸铜溶液2CuSO 4 +2H 2 O 电解 . 2Cu↓+O 2 ↑+2H 2 SO 4 ,随后电解水2H 2 O 电解 . 2H 2 ↑+O 2 ↑,根据加入0.1molCu(OH) 2 后恢复到电解前的浓度,Cu(OH) 2 +H 2 SO 4 =CuSO 4 +2H 2 O根据原子守恒,将Cu(OH) 2 化学式改变为CuO?H 2 O,所以加入0.1molCu(OH) 2 就相当于加入0.1molCuO和0.1mol水,溶液中增加0.1mol氧化铜、0.1mol水,说明电解的硫酸铜为0.1mol,电解的水0.1mol,所以电解过程中转移电子为:反应Cu 2+ +2e - =Cu,转移0.2mol电子,电解0.1mol水,2H 2 O 电解 . 2H 2 ↑+O 2 ↑,转移电子物质的量为0.2mol,所以共转移电子0.4mol,
故答案为:0.4mol;
(2)湿法炼铜需在溶液中进行,相比湿法炼铜,细菌冶铜,在常温下用生物冶铜,节约能源、环保、设备简单、操作方便;工艺条件易控制、投资少、成本低,适宜处理炉渣,
故答案为:节约能源、环保、设备简单、操作方便;工艺条件易控制、投资少、成本低;适宜处理炉渣;
(3)用惰性电极电解氯化铜溶液,第一阶段:阳极发生氧化反应:2Cl - -2e - =Cl 2 ↑,阴极发生还原反应:Cu 2+ +2e - =Cu,第二阶段:2H 2 O 电解 . 2H 2 ↑+O 2 ↑;电解硫酸铜溶液时第一阶段:2CuSO 4 +2H 2 O 电解 . 2Cu↓+O 2 ↑+2H 2 SO 4 ,第二阶段:2H 2 O 电解 . 2H 2 ↑+O 2 ↑,
①用惰性电极电解氯化铜溶液,电解过程中阳离子向阴极移动,所以阴极:第一阶段:Cu 2+ +2e - =Cu,第二阶段:2H + +2e - =H 2 ↑,阴极不可能生成氯气,所以阴极附近会出现棕褐色溶液,并不是氯气反应的结果,
故答案为:不正确;阴极还会产生氢气;
②根据题干信息,混合价态的物质的颜色比单一价态的物质的颜色深,铜有Cu 2+ 、Cu + 的离子,所以棕褐色溶液中可能含有的离子是Cu 2+ 、Cu + ,溶液中还可能存在阴离子Cl - ,
故答案为:Cu 2+ 、Cu + 、Cl - ;
③为了验证溶液中是否存在Cu 2+ 、Cu + ,可通过对照试验进行验证,取少量氯化亚铜,固体于试管中,加入浓盐酸使其溶解,再加入氯化铜溶液,观察现象,
故答案为:氯化亚铜;浓盐酸;氯化铜;
④100mL 0.5mol?L -1 CuCl 2 溶液中含0.05molCuCl 2 ,Cu 2+ +2e - =Cu,生成0.64g铜转移0.02mol电子,电解结朿时电路中一共转移了0.03mol电子,根据题干信息,混合价态的物质的颜色比单一价态的物质的颜色深,所以还有0.01mol电子为+2价铜离子得电子生成+1价的铜离子,Cu 2+ +e - =Cu + ,则形成的低价阳离子的物质的量为0.01mol,
故答案为:0.01;

热心网友 时间:2024-11-20 02:33

(1)①用惰性电极电解硫酸铜溶液,电解过程中,始终无氢气产生,则阴极发生Cu 2+ +2e - ═Cu,阳极氢氧根离子放电,4OH - -4e - ═H 2 O+O 2 ↑,总反应为:2CuSO 4 +2H 2 O 电解. 2Cu↓+O 2 ↑+2H 2 SO 4 ,
故答案为:2CuSO 4 +2H 2 O 电解. 2Cu↓+O 2 ↑+2H 2 SO 4 ;
②用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1molCu(OH) 2后恰好恢复到电解前的浓度,说明原来电解是开始电解硫酸铜溶液2CuSO 4 +2H 2 O 电解. 2Cu↓+O2 ↑+2H 2 SO 4 ,随后电解水2H 2 O 电解. 2H 2 ↑+O 2 ↑,根据加入0.1molCu(OH) 2 后恢复到电解前的浓度,Cu(OH) 2 +H 2 SO 4 =CuSO 4 +2H 2 O根据原子守恒,将Cu(OH) 2 化学式改变为CuO?H 2 O,所以加入0.1molCu(OH) 2 就相当于加入0.1molCuO和0.1mol水,溶液中增加0.1mol氧化铜、0.1mol水,说明电解的硫酸铜为0.1mol,电解的水0.1mol,所以电解过程中转移电子为:反应Cu 2+ +2e - =Cu,转移0.2mol电子,电解0.1mol水,2H 2 O 电解. 2H 2 ↑+O 2 ↑,转移电子物质的量为0.2mol,所以共转移电子0.4mol,
故答案为:0.4mol;
(2)湿法炼铜需在溶液中进行,相比湿法炼铜,细菌冶铜,在常温下用生物冶铜,节约能源、环保、设备简单、操作方便;工艺条件易控制、投资少、成本低,适宜处理炉渣,
故答案为:节约能源、环保、设备简单、操作方便;工艺条件易控制、投资少、成本低;适宜处理炉渣;
(3)用惰性电极电解氯化铜溶液,第一阶段:阳极发生氧化反应:2Cl - -2e - =Cl 2 ↑,阴极发生还原反应:Cu 2+ +2e - =Cu,第二阶段:2H 2 O 电解. 2H 2 ↑+O 2 ↑;电解硫酸铜溶液时第一阶段:2CuSO 4 +2H 2 O 电解. 2Cu↓+O 2 ↑+2H 2 SO 4 ,第二阶段:2H 2 O 电解. 2H 2 ↑+O 2 ↑,
①用惰性电极电解氯化铜溶液,电解过程中阳离子向阴极移动,所以阴极:第一阶段:Cu 2+ +2e -=Cu,第二阶段:2H + +2e - =H 2 ↑,阴极不可能生成氯气,所以阴极附近会出现棕褐色溶液,并不是氯气反应的结果,
故答案为:不正确;阴极还会产生氢气;
②根据题干信息,混合价态的物质的颜色比单一价态的物质的颜色深,铜有Cu 2+ 、Cu + 的离子,所以棕褐色溶液中可能含有的离子是Cu 2+ 、Cu + ,溶液中还可能存在阴离子Cl - ,
故答案为:Cu 2+ 、Cu + 、Cl - ;
③为了验证溶液中是否存在Cu 2+ 、Cu + ,可通过对照试验进行验证,取少量氯化亚铜,固体于试管中,加入浓盐酸使其溶解,再加入氯化铜溶液,观察现象,
故答案为:氯化亚铜;浓盐酸;氯化铜;
④100mL 0.5mol?L -1 CuCl 2 溶液中含0.05molCuCl 2 ,Cu 2+ +2e - =Cu,生成0.64g铜转移0.02mol电子,电解结朿时电路中一共转移了0.03mol电子,根据题干信息,混合价态的物质的颜色比单一价态的物质的颜色深,所以还有0.01mol电子为+2价铜离子得电子生成+1价的铜离子,Cu 2+ +e- =Cu + ,则形成的低价阳离子的物质的量为0.01mol,
故答案为:0.01;
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