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4.doc

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1、1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。下列叙述正确的是粗铜与直流电源的负极相连阴极发生的反应为 Cu2+2e- Cu电路中每通过 3.011023个电子，得到的精铜质量为 16 g杂质 Ag 以 Ag2SO4的形式沉入电解槽底部形成阳极泥A B C D【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21利用电解法可将含有 Fe、Zn、Ag、Pt 等杂质的粗铜提纯

2、，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，CuSO 4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

3、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：3Fe56，Ni59，Cu64，Zn65，Ag108，Au197。)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 0.020 mol e ，下列说法中一定正确的是_。阴极质量增加 0.64 g 阳极质量减少 0.64 g电解质溶

4、液的质量保持不变 电解质溶液的温度保持不变4如图所示，U 形管内盛有 100 mL 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

5、的浓度将会_(填“增大” 、 “减小” 、 “不变”)。1 【答案】C42 【答案】 （1）负极 H 22e 2OH =2H2O（2）阳极 铁极（3）减小 Cu 2 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H22e 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+，

6、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）【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 、Zn 2 、Ni 2 ，Fe 2 、Zn 2 、Ni 2 、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 0.020 mol e 转移时阴极质量增加 64 gmol1 0.64 g。Ag 和 Au 都不能放电，只是以固态单质的形式沉积于电解糟的底部。Fe、Zn、Ni 中，有相对原子质量比 Cu 大的，也有相对原子质量比 Cu 小的，且 Fe、Zn、Ni 的放电能力都强于Cu，首先在阳极上被溶解，因此阳极上放电的不只是铜，阳极质量减少量不固定，电解质溶液的质量也不会保持不变。在电解精炼铜的过程中，能量转化的形式主要是电能转化为化学能，但也有电能转化为热能，电解质溶液的温度肯定会变化。4 【答案】 （1）负 Zn2e =Zn2 2H2OO 24e =4OH（2）A 极上有气泡，电极附近溶液变红 A2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2（3）纯铜 减小5