Question

我國某大型電解銅生產(chǎn)企業(yè)，其冶煉工藝中銅、硫回收率達(dá)到97%、87%．下圖表示其冶煉加工的流程：

冶煉中的主要反應(yīng)：Cu₂S+O₂

高溫  .

2Cu+SO₂
（1）煙氣中的主要廢氣是

 

，從提高資源利用率和減排考慮，其綜合利用方式是：

 

．
（2）電解法精煉銅時(shí)，陽極是

 

（填“純銅板”或“粗銅板”）；粗銅中含有的金、銀以單質(zhì)的形式沉淀在電解槽

 

（填“陽極”或“陰極”）的槽底，陰極的電極反應(yīng)式是

 

．
（3）在精煉銅的過程中，電解質(zhì)溶液中c（Fe²⁺）、c（Zn²⁺）會(huì)逐漸增大而影響進(jìn)一步電解．
幾種物質(zhì)的溶度積常數(shù)（Ksp）

物 質(zhì)	Fe（OH）2	Fe（OH）3	Zn（OH）2	Cu（OH）2
Ksp	8.0×10-16	4.0×10-38	3.0×10-17	2.2×10-20

①調(diào)節(jié)電解液的pH是除去雜質(zhì)離子的常用方法．根據(jù)上表中溶度積數(shù)據(jù)判斷，含有等物質(zhì)的量濃度Fe²⁺、
Zn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺的溶液，隨pH升高最先沉淀下來的離子是

 

．
②一種方案是先加入過量的H₂O₂，再調(diào)節(jié)pH到4左右，加入H₂O₂的目的是

 

．加入H₂O₂后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),電解原理

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)原理Cu₂S+O₂

高溫  .

2Cu+SO₂分析煙氣中的主要廢氣成分；可以利用二氧化硫制取硫酸；
（2）根據(jù)電解原理分析電解精煉銅的陽極材料；根據(jù)粗銅所在的電極分析；根據(jù)電解槽中陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)寫出陰極的電極反應(yīng)；
（3）①根據(jù)溶度積越大溶解度越大，隨pH升高最先沉淀的是對(duì)應(yīng)強(qiáng)氧化物的溶度積最小的離子分析；
②加入雙氧水能夠?qū)�亞鐵離子氧化成鐵離子，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式．

解答： 解：（1）冶煉中的主要反應(yīng)為：Cu₂S+O₂

高溫  .

2Cu+SO₂，所以煙氣的主要成分為二氧化硫；工業(yè)上可以將二氧化硫氧化成三氧化硫制取硫酸；
故答案為：SO₂； 制硫酸；
（2）電解法煉銅時(shí)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以陽極為粗銅板，粗銅板中的金、銀還原性比銅的弱，反應(yīng)后以單質(zhì)的形式在電解槽陽極的槽底，在電解槽的陰極銅離子得到電子生成金屬銅，該電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-═Cu，
故答案為：粗銅板； 陽極； Cu²⁺+2e^-═Cu；
（3）①根據(jù)表中氫氧化物的溶度積可知，氫氧化鐵的溶度積最小，其溶解度最小，所以隨pH升高最先沉淀下來的離子是鐵離子；
故答案為：Fe³⁺；
②雙氧水能夠?qū)⑷芤褐械膩嗚F離子氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺； 2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了工業(yè)電解冶煉金屬銅原理、物質(zhì)的分離和提純、離子方程的書寫，題目難度中等，注意掌握電解原理、物質(zhì)的分離和提純方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力．