如图为细菌冶铜和火法冶铜的主要流程．（1）①写出用惰性电极电解硫酸铜溶液的化学方程式：______（电

鹏哥 2024-05-10 22:30:48

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（1）①用惰性电极电解硫酸铜溶液，电解过程中，始终无氢气产生，则阴极发生cu 2+ +2e - ═cu，阳极氢氧根离子放电，4oh - -4e - ═h 2 o+o 2 ↑，总反应为：2cuso 4 +2h 2 o 电解. 2cu↓+o 2 ↑+2h 2 so 4 ，故答案为：2cuso 4 +2h 2 o 电解. 2cu↓+o 2 ↑+2h 2 so 4 ；②用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1molcu（oh） 2后恰好恢复到电解前的浓度，说明原来电解是开始电解硫酸铜溶液2cuso 4 +2h 2 o 电解. 2cu↓+o2 ↑+2h 2 so 4 ，随后电解水2h 2 o 电解. 2h 2 ↑+o 2 ↑，根据加入0.1molcu（oh） 2 后恢复到电解前的浓度，cu（oh） 2 +h 2 so 4 =cuso 4 +2h 2 o根据原子守恒，将cu（oh） 2 化学式改变为cuo?h 2 o，所以加入0.1molcu（oh） 2 就相当于加入0.1molcuo和0.1mol水，溶液中增加0.1mol氧化铜、0.1mol水，说明电解的硫酸铜为0.1mol，电解的水0.1mol，所以电解过程中转移电子为：反应cu 2+ +2e - =cu，转移0.2mol电电解0.1mol水，2h 2 o 电解. 2h 2 ↑+o 2 ↑，转移电子物质的量为0.2mol，所以共转移电子0.4mol，故答案为：0.4mol；（2）湿法炼铜需**进行，相比湿法炼铜，细菌冶铜，在常温下用生物冶铜，节约能源、环保、设备简单、操作方便；工艺条件易控制、投资少、成本低，适宜处理炉渣，故答案为：节约能源、环保、设备简单、操作方便；工艺条件易控制、投资少、成本低；适宜处理炉渣；（3）用惰性电极电解**溶液，第一阶段：阳极发生氧化反应：2cl - -2e - =cl 2 ↑，阴极发生还原反应：cu 2+ +2e - =cu，第二阶段：2h 2 o 电解. 2h 2 ↑+o 2 ↑；电解硫酸铜溶液时第一阶段：2cuso 4 +2h 2 o 电解. 2cu↓+o 2 ↑+2h 2 so 4 ，第二阶段：2h 2 o 电解. 2h 2 ↑+o 2 ↑，①用惰性电极电解**溶液，电解过程中阳离子向阴极移动，所以阴极：第一阶段：cu 2+ +2e -=cu，第二阶段：2h + +2e - =h 2 ↑，阴极不可能生成**，所以阴极附近会出现棕褐色溶液，并不是**反应的结果，故答案为：不正确；阴极还会产生氢气；②根据题干信息，混合价态的物质的颜色比单一价态的物质的颜色深，铜有cu 2+ 、cu + 的离子，所以棕褐色溶液中可能含有的离子是cu 2+ 、cu + ，溶液中还可能存在阴离子cl - ，故答案为：cu 2+ 、cu + 、cl - ；③为了验证溶液中是否存在cu 2+ 、cu + ，可通过对照试验进行验证，取少量氯化亚铜，固体于试管中，加入浓**使其溶解，再加入**溶液，观察现象，故答案为：氯化亚铜；浓**；**；④100ml 0.5mol?l -1 cucl 2 溶液中含0.05molcucl 2 ，cu 2+ +2e - =cu，生成0.64g铜转移0.02mol电子，电解结朿时电路中一共转移了0.03mol电子，根据题干信息，混合价态的物质的颜色比单一价态的物质的颜色深，所以还有0.01mol电子为+2价铜离子得电子生成+1价的铜离子，cu 2+ +e- =cu + ，则形成的低价阳离子的物质的量为0.01mol，故答案为：0.01； 20210311

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