Question

（8分）I、通過火法冶金煉出的銅是粗銅，含雜質金、銀、鐵、鋅等金屬和少量礦物雜質（與酸不反應）。制作電器及其他儀器產品時必須要求是純銅，為此以硫酸銅溶液為電解液，用電解的方法實現了粗銅的提純。

表：幾種物質形成沉淀時的pH

物質	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Zn(OH)2	Cu(OH)2
開始沉淀時的pH	7.6	2.7	5.7	4.7
完全沉淀時的pH	9.7	3.7	8.5	7.3

（1）在精煉銅時，陰極電極反應方程式為             ；金、銀以單質的形式沉積在電解槽                （填“陽極”或“陰極”）的槽底。

（2）在精煉銅的過程中，Cu²⁺濃度逐漸降低，c(Fe²⁺)、c(Zn²⁺)會逐漸增大，所以需定時除去其中的Fe²⁺、Zn²⁺。甲同學設計了如下除雜流程：

①試劑a最好選用           （填寫序號），加入試劑a的目的是          。

a、氯水     b、高錳酸鉀溶液      c、硝酸    d、雙氧水

②操作①是             ，根據上表數據分析，除雜方案中能夠除去的雜質金屬陽離子是

           （填化學式）。

II、重金屬離子對河流海洋等會造成嚴重的污染。某化工廠產生的廢水（pH=2.0，密度為1g·mL^-1）中含有Ag⁺、Pb²⁺等重金屬離子，其濃度約為0.01mol·L^-1，排放前擬用沉淀法回收這兩種金屬，查找有關數據如下：

難溶電解質	AgI	AgOH	Ag2S	PbI2	Pb(OH)2	PbS
Ksp	8.3×10-17	5.6×10-8	6.3×10-50	7.1×10-9	1.2×10-15	3.4×10-28

（1）你認為往廢水中投入            （填字母序號）沉淀的效果最好

a、NaOH    b、Na₂S    c、KI    d、Ca（OH）₂

（2）如果用生石灰處理上述廢水，使溶液的pH=8.0，處理后的廢水中c(Pb²⁺)=         

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ、（1）Cu²⁺+2e= Cu  陽極    （2）①d，  將Fe²⁺氧化為Fe³⁺     ②過濾，Fe²⁺

Ⅱ（1）b      （2）c(Pb²⁺)=1.2×10^-3mol/L

【解析】Ⅰ、（1）精煉銅時，陰極得到電子，即溶液中的銅離子得到電子而析出銅，方程式為Cu²⁺+2e= Cu。粗銅中的金或銀，在電解過程中不失去電子，沉積在陽極的槽底，析出陽極泥。

（2）①氫氧化亞鐵沉淀的pH大于氫氧化銅的，所以需要將亞銅離子氧化生成鐵離子，然后通過控制pH將氫氧化鐵沉淀而除去。由于不能引入新的雜質，雙氧水的還原產物使是水，所以答案選d。

②氫氧化鐵難溶于水，過濾即可。

Ⅱ（1）根據溶度積常數可知，硫化銀和硫化鉛放熱溶度積常數最小，所以選擇硫化鈉最好，答案選b。

（2）溶液pH＝8，則OH^－濃度是10^－6mol/L，則根據氫氧化鉛的溶度積常數可知，處理后的廢水中c(Pb²⁺)＝＝1.2×10^-3mol/L。