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
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发布时间：2022-05-10 02:04
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时间：2023-10-18 21:01
（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Cu2++2e-═Cu，阳极氢氧根离子放电，4OH--4e-═H2O+O2↑，总反应为：2CuSO4+2H2O
故答案为：2CuSO4+2H2O
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2CuSO4+2H2O
故答案为：0.4mol； （2）湿法炼铜需在溶液中进行，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）用惰性电极电解氯化铜溶液，第一阶段：阳极发生氧化反应：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极发生还原反应：Cu2++2e-=Cu，第二阶段：2H2O
①用惰性电极电解氯化铜溶液，电解过程中阳离子向阴极移动，所以阴极：第一阶段：Cu2++2e-=Cu，第二阶段：2H++2e-=H2↑，阴极不可能生成氯气，所以阴极附近会出现棕褐色溶液，并不是氯气反应的结果， 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Cu2+、Cu+的离子，所以棕褐色溶液中可能含有的离子是Cu2+、Cu+，溶液中还可能存在阴离子Cl-， 故答案为：Cu2+、Cu+、Cl-； ③为了验证溶液中是否存在Cu2+、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，加入浓盐酸使其溶解，再加入氯化铜溶液，观察现象， 故答案为：氯化亚铜；浓盐酸；氯化铜； ④100mL 0.5mol?L-1CuCl2溶液中含0.05molCuCl2，Cu2++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，Cu2++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； |
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时间：2023-10-18 21:01
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电子，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）湿法炼铜需在溶液中进行，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）用惰性电极电解氯化铜溶液，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用惰性电极电解氯化铜溶液，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 ↑，阴极不可能生成氯气，所以阴极附近会出现棕褐色溶液，并不是氯气反应的结果，
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，加入浓盐酸使其溶解，再加入氯化铜溶液，观察现象，
故答案为：氯化亚铜；浓盐酸；氯化铜；
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；
