Question

【題目】銅是有色金屬，被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域，銅的冶煉和加工對于現(xiàn)代社會有著重要的意義。

（1）工業(yè)上可用黃銅礦冶煉粗銅，簡要流程如下：

在轉(zhuǎn)爐中，經(jīng)過兩步反應(yīng)生成粗銅，其的熱化學(xué)方程式分別為：

則總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：_______________________________________；

（2）粗銅可用電解法精煉，電解過程中，粗銅應(yīng)做____極；精銅一側(cè)電極反應(yīng)式為__________；

（3）電解精煉時粗銅中Fe、Zn等雜質(zhì)元素會進入電解質(zhì)溶液，一段時間后需要對電解液除雜凈化，其中除去鐵元素的一種操作如下：

下表為部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH：

①試劑a是_______________，其作用是_________________________________________；

②溶液A加入CuO調(diào)節(jié)pH的目的是________________________________________(用必要的離子方程式和適當(dāng)?shù)奈淖终f明)。

③操作①名稱是________________。

（4）電解槽陽極泥中含有Ag、Au等貴金屬，分離提純Au的工藝流程如下：

①濾液中Au元素的存在形式為[AuC14]-，寫出浸取步驟反應(yīng)的離子方程式________________。

②加入草酸后，濾液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Au單質(zhì)，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為____________。

Answer 1

【答案】 Cu2S(s) + O2(g) = 2Cu(s) + SO2(g) ΔH=-217.4kJmol-1 陽極 Cu2+ + 2e- = Cu H2O2（或O2、O3等） 將Fe2+氧化為Fe3+，有利于后續(xù)反應(yīng)除雜 Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+，CuO + 2H+ = H2O + Cu2+ ，CuO反應(yīng)氫離子使Fe3+的水解平衡向右移動，生成Fe(OH)3沉淀 過濾 2Au + ClO3- + 7Cl- + 6H+ =2[AuCl4]- + 3H2O 2:3

【解析】（1）據(jù)蓋斯定律，將所給兩式相加得：3Cu2S（s）+3O2（g）=6Cu（s）+3SO2（g）△H=（-768.2kJmol-1+116.0kJmol-1）=-652.2kJ/mol，再除以3得：Cu2S（s）+O2（g）=2Cu（s）+SO2（g）△H=-217.4kJ/mol；答案為：Cu2S(s) + O2(g) = 2Cu(s) + SO2(g) ΔH=-217.4kJmol-1

（2）粗銅主要發(fā)生反應(yīng)為：Cu-2e-═Cu2+，發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，故粗銅做陽極；精銅做陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu2+ + 2e- = Cu ；答案為：陽極 Cu2+ + 2e- = Cu

（3）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)當(dāng)三價鐵離子形成沉淀時，銅離子不沉淀，可以將亞鐵離子氧化為三價鐵，再調(diào)節(jié)PH來除去亞鐵離子，所以可以選擇氧化劑雙氧水或O2 、O3等,； ②加入CuO發(fā)生反應(yīng)：CuO + 2H+ = H2O + Cu2+消耗Fe3+ + 3H2O≒Fe(OH)3 + 3H+產(chǎn)生的H+，使Fe3+的水解平衡向右移動，生成Fe(OH)3沉淀③可用過濾的方法除去沉淀，所以操作①是過濾。答案為：①H2O2（或O2 、O3等）、將Fe2+氧化為Fe3+，有利于后續(xù)反應(yīng)除雜② Fe3+ + 3H2O≒Fe(OH)3 + 3H+，CuO + 2H+ = H2O + Cu2+ ，CuO反應(yīng)氫離子使Fe3+的水解平衡向右移動，生成Fe(OH)3沉淀 ③過濾

（4）①單質(zhì)Au在酸性環(huán)境下與NaClO3、NaCl反應(yīng)生成,反應(yīng)的離子方程式： 2Au + ClO3- + 7Cl- + 6H+ =2[AuCl4]- + 3H2O ② 加入草酸后[AuCl4]- 得到Au單質(zhì)作氧化劑，草酸中的碳被氧化為CO2作還原劑，根據(jù)得失電子數(shù)相等可得氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為：2:3.答案為：① 2Au + ClO3- + 7Cl- + 6H+ =2[AuCl4]- + 3H2O ②2:3