问题 实验题

(8分)I、通过火法冶金炼出的铜是粗铜,含杂质金、银、铁、锌等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。制作电器及其他仪器产品时必须要求是纯铜,为此以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯。

表:几种物质形成沉淀时的pH

物质Fe(OH)2Fe(OH)3Zn(OH)2Cu(OH)2
开始沉淀时的pH7.62.75.74.7
完全沉淀时的pH9.73.78.57.3
(1)在精炼铜时,阴极电极反应方程式为            ;金、银以单质的形式沉积在电解槽               (填“阳极”或“阴极”)的槽底。

(2)在精炼铜的过程中,Cu2+浓度逐渐降低,c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大,所以需定时除去其中的Fe2+、Zn2+。甲同学设计了如下除杂流程:

20090520

 
①试剂a最好选用          (填写序号),加入试剂a的目的是         

a、氯水     b、高锰酸钾溶液      c、硝酸    d、双氧水

②操作①是            ,根据上表数据分析,除杂方案中能够除去的杂质金属阳离子是

          (填化学式)。

II、重金属离子对河流海洋等会造成严重的污染。某化工厂产生的废水(pH=2.0,密度为1g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度约为0.01mol·L-1,排放前拟用沉淀法回收这两种金属,查找有关数据如下:

难溶电解质AgIAgOHAg2SPbI2Pb(OH)2PbS
Ksp8.3×10-175.6×10-86.3×10-507.1×10-91.2×10-153.4×10-28
(1)你认为往废水中投入           (填字母序号)沉淀的效果最好

a、NaOH    b、Na2S    c、KI    d、Ca(OH)2

(2)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)=         

答案

Ⅰ、(1)Cu2++2e= Cu 阳极   (2)①d, 将Fe2+氧化为Fe3+    ②过滤,Fe2+

Ⅱ(1)b     (2)c(Pb2+)=1.2×10-3mol/L

Ⅰ、(1)精炼铜时,阴极得到电子,即溶液中的铜离子得到电子而析出铜,方程式为Cu2++2e= Cu。粗铜中的金或银,在电解过程中不失去电子,沉积在阳极的槽底,析出阳极泥。

(2)①氢氧化亚铁沉淀的pH大于氢氧化铜的,所以需要将亚铜离子氧化生成铁离子,然后通过控制pH将氢氧化铁沉淀而除去。由于不能引入新的杂质,双氧水的还原产物使是水,所以答案选d。

②氢氧化铁难溶于水,过滤即可。

Ⅱ(1)根据溶度积常数可知,硫化银和硫化铅放热溶度积常数最小,所以选择硫化钠最好,答案选b。

(2)溶液pH=8,则OH浓度是106mol/L,则根据氢氧化铅的溶度积常数可知,处理后的废水中c(Pb2+)==1.2×10-3mol/L。

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