Question

金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应．
（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是

 

．
a．Fe₂O₃ b．NaCl      c．Cu₂S      d．Al₂O₃
（2）辉铜矿（Cu₂S）可发生反应2Cu₂S+2H₂SO₄+5O₂═4CuSO₄+2H₂O，该反应的还原剂是

 

，当1molO₂发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为

 

mol．
（3）以CuSO₄溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是

 

．
a．电能全部转化为化学能         
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu²⁺向阳极移动         
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（4）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O可以制备CuSO₄，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为

 

．
（5）如图为电解精炼银的示意图，

 

（填a或b）极为含有杂质的粗银，b极的电极材料为

 

，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为

 

．若利用此装置在一铁器上面镀铜则电极材料a为

 

，b为

 

，选用

 

为电解质溶液．
（6）为处理银器表面的黑斑（Ag₂S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag₂S转化为Ag，食盐水的作用为

 

．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）活泼金属的冶炼采用电解法；
（2）所含元素化合价升高的反应物为还原剂；反应中只有氧气中O元素化合价降低，据此计算转移电子数目；
（3）电解精炼铜时，粗铜作阳极，该电极上Zn、Fe、Ni、Cu失电子，精铜作阴极，该极上是铜离子得电子，阳极上铜以及比铜活泼的金属会溶解，而没有铜活泼的金属会从阳极掉落下，形成阳极泥；
（4）根据原电池原理，正极发生的是化合价降低得电子的反应；
（5）电解精炼银时，粗银作阳极，若b极有少量红棕色气体生成，则b电极上硝酸根离子得电子生成二氧化氮，根据电镀池的工作原理来回答；
（6）为处理银器表面的黑斑（Ag₂S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，该装置构成原电池，食盐水作电解质溶液，促进溶液的导电性．

解答： 解：（1）活泼金属钾、钠、镁、铝等的冶炼采用电解法，故选bd
（2）Cu₂S中Cu、S元素化合价都生成升高，故Cu₂S是还原剂；反应中只有氧气中O元素化合价降低，故1mol氧气反应转移电子为1mol×4=4mol；故答案为：Cu₂S；4；
（3）解：a、电解池中，电能不会全部转化为化学能，还会伴随热能等形式的能的产生，故a错误；
b、电解精炼铜时，粗铜作阳极，接电源正极，发生氧化反应，故b正确；
c、溶液中Cu²⁺向阴极移动，在阴极上发生还原反应，故c错误；
d、在阳极上，没有铜活泼的金属Ag、Pt、Au等金属会从阳极掉落下，形成阳极泥，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故d正确．
故选bd．
（4）原电池正极发生的是化合价降低得电子的反应，根据方程式可知是O₂得电子，另外，由于H₂SO₄存在，所以发生的O₂酸性条件下的电极反应：4H⁺+O₂+4e^-═2H₂O，故答案为：4H⁺+O₂+4e^-═2H₂O．
（5）电解精炼时，粗银做阳极，纯银是阴极，所以粗银是a极；b电极是阴极，发生还原反应，生成了红棕色气体是NO₂，电极反应：NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O，
若利用此装置在一铁器上面镀铜则电极材料，则镀层金属为阳极，即a为 铜，镀件为阴极，即b为铁（镀件），选用含有镀层金属阳离子的盐为电解质溶液，故选择硫酸酸化的硫酸铜为电解液，
故答案为：a；NO₃^-+2H⁺+e^-=NO₂↑+H₂O；铜；铁（镀件）；硫酸酸化的硫酸铜；
（6）该装置构成原电池，氯化钠溶液作电解质溶液，促进溶液的导电能力，故答案为：作电解质溶液，形成原电池．

点评：本题考查了金属的冶炼方法、氧化还原反应、电解原理等知识点，根据金属的活泼性确定冶炼方法、离子的放电顺序来分析解答，难度不大．