Question

通過火法冶金煉出的銅是粗銅，含雜質(zhì)金、銀、鐵、鋅，不適于電器及其他許多工業(yè)使用，必須進行電解精煉．
（1）在精煉銅時，陽極減小的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量是否相等

否

（填“是”或“否”）；陽極下面沉積金屬的成分主要是

金、銀

．
（2）在精煉銅的過程中，Cu²⁺濃度逐漸下降，c（Fe²⁺）、c（Zn²⁺）會逐漸

增大

，所以需要定時除去其中的Fe²⁺、Zn²⁺．甲同學設計了下列除雜方案I（見下圖）．
請參照下表給出的數(shù)據(jù)，回答下列問題：

物    質(zhì)	Fe（OH）2	Cu（OH）2	Fe（OH）3	Zn（OH）2
開始沉淀時的pH	7.6	5.2	2.7	8.0
完全沉淀時的pH	9.6	6.7	3.7	11.0

①試劑a是

H₂O₂

，其目的是

把Fe²⁺氧化成Fe³⁺

．
②操作①調(diào)節(jié)pH至b，b的取值范圍是

3.7-5.2

．
③調(diào)節(jié)溶液A的PH時可選擇下列哪些試劑

BCE

．
A．NaOH   B．CuO  C．Cu（OH）₂   D．NH₃?H₂O  E．Cu₂（OH）₂CO₃
④操作②是

過濾

，方案I中不能夠除去的雜質(zhì)金屬陽離子是

Zn²⁺

．
（3）乙同學在查閱課本時發(fā)現(xiàn)，“工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶解于水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至7-8，可使Fe³⁺生成
Fe（OH）₃沉淀而除去．”乙同學認為甲同學的方案I中也應該將溶液pH調(diào)至7-8．你認為乙同學的建議是否正確？

否

（填“是”或“否”）理由是

pH=7～8時Cu²⁺會轉(zhuǎn)化為Cu（OH）₂

．

Answer 1

分析：（1）利用電解法進行粗銅提純時粗銅應作陽極，精銅作陰極，陽極與電池的正極相連發(fā)生氧化反應，這幾種金屬的活動性順序為Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt，因此在電解過程中Ag、Pt不會失去電子，而是形成陽極泥；
（2 ）金屬的活動性順序為Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt，根據(jù)兩極上的電極反應情況確定離子濃度的變化；
①雙氧水具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為三價鐵離子，且不會引進雜質(zhì)離子；
②根據(jù)沉淀鋅離子和鐵離子所需的溶液的pH來確定溶液的酸堿性情況；
③調(diào)節(jié)溶液A的PH時，不能引進雜質(zhì)離子，且所加的物質(zhì)可以和酸發(fā)生反應即可；
④實現(xiàn)固體和液體的分離采用的方法是過濾；
（3）根據(jù)除雜的原則和離子所發(fā)生的反應來回答．

解答：解：（1）利用電解法進行粗銅提純時粗銅應作陽極，精銅作陰極，陽極與電池的正極相連發(fā)生氧化反應，這幾種金屬的活動性順序為Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt，因此在電解過程中金屬鋅和鐵會先于金屬銅失電子，但是陰極上始終是銅離子在減少，所以在精煉銅時，陽極減小的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量是不相等的，Ag、Pt不會失去電子，而是形成陽極泥沉降下來，故答案為：否；金、銀；
（2 ）金屬的活動性順序為Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt，陽極上電極反應是金屬鋅和鐵先失去電子再是金屬銅失去電子，而在陰極上始終是銅離子在減少，所以c（Fe²⁺）、c（Zn²⁺）會逐漸增大，故答案為：增大；
①雙氧水具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為三價鐵離子，且不會引進雜質(zhì)離子，故答案為：H₂O₂；把Fe²⁺氧化成Fe³⁺；
②根據(jù)沉淀鋅離子和鐵離子所需的溶液的pH可以知道：pH介于3.7-5.2之間時，可以將鐵離子沉淀，但不會讓銅離子形成沉淀，故答案為：3.7-5.2；
③調(diào)節(jié)溶液A的PH時，不能引進雜質(zhì)離子，且所加的物質(zhì)可以和酸發(fā)生反應即可，如果用氨水和氫氧化鈉會讓溶液中引進雜質(zhì)離子，故選：BCE；
④實現(xiàn)固體和液體的分離采用的方法是過濾，在除雜過程中，鋅離子沒有除掉，故答案為：過濾；Zn²⁺；
（3）將溶液pH調(diào)至7-8，Cu²⁺會轉(zhuǎn)化為Cu（OH）₂，故答案為：否；pH=7～8時Cu²⁺會轉(zhuǎn)化為Cu（OH）₂．

點評：本題是一道關于電化學知識相結(jié)合的綜合知識考查題，要求學生具有分析和解決問題的能力，難度大．