已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不不反应）．某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定．步骤一：电解精制：请回答以下问题：Ⅰ．电解时，粗铜应与电源的极相连．阴极上的电极反应式为电解过程中，硫酸铜的浓度会变小，原因是锌，铁与硫酸铜发生置换反应．步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：（1）阳极泥的综合利用：Ⅱ．稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的化学方程式：残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些极其重要的信息：序号反应平衡常数①Au+6HNO3（浓）?Au（NO3）3+3NO2+3H2O＜＜1②Au3++4Cl-?AuCl4-＞＞1Ⅲ．从平衡常数的大小可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1：3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因：（2）滤液含量的测定：以下是该小组探究滤液的一个实验流程：Ⅳ．则100mL滤液中Cu2+的浓度为 mol?L-1，Ⅴ．则100mL滤液中Fe2+的浓度为 mol?L-1．试题及答案-解答题-云返教育

试题详情

已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不不反应）．某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定．
步骤一：电解精制：
请回答以下问题：
Ⅰ．电解时，粗铜应与电源的极相连．阴极上的电极反应式为　
电解过程中，硫酸铜的浓度会变小，原因是锌，铁与硫酸铜发生置换反应．
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：

（1）阳极泥的综合利用：
Ⅱ．稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的化学方程式：　
残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些极其重要的信息：
序号反应平衡常数①Au+6HNO₃（浓）?Au（NO₃）₃+3NO₂+3H₂O＜＜1②Au³⁺+4Cl^-?AuCl₄^-＞＞1Ⅲ．从平衡常数的大小可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1：3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因：　
（2）滤液含量的测定：
以下是该小组探究滤液的一个实验流程：

Ⅳ．则100mL滤液中Cu²⁺的浓度为　 mol?L^-1，
Ⅴ．则100mL滤液中Fe²⁺的浓度为　 mol?L^-1．

试题解答

见解析

Ⅰ、电解精炼铜时，精铜做阴极，粗铜作阳极，阴极上是铜离子得电子；金属银可以和硝酸反应得到硝酸银以及水和一氧化氮；
Ⅲ、金离子可以和氯离子之间发生反应，形成稳定的AuCl₄^-离子，可以根据化学平衡移动原理来解释；
Ⅳ、根据化学反应原理结合原子守恒的思想来计算回答；
Ⅴ、根据化学反应原理结合原子守恒的思想来计算回答．

Ⅰ、在电解精炼铜时，阳极反应是金属锌、铁、镍等先失电子，阴极上是铜离子得电子产生铜，精铜做阴极，粗铜作阳极，故答案为：正；Cu²⁺+2e=Cu；
金属银可以和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水，即3Ag+4H⁺+NO₃^-=3Ag⁺+NO↑+2H₂O，故答案为：3Ag+4H⁺+NO₃^-=3Ag⁺+NO↑+2H₂O；
Ⅲ、根据表中的信息，Au+6HNO₃（浓）=Au（NO₃）₃+3NO₂↑+3H₂O，并且Au³⁺+4Cl^-=AuCl₄^-，在王水中，含有浓硝酸和浓盐酸，浓盐酸含有大量氯离子，Au³⁺离子与氯离子形成稳定的AuCl₄^-离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于王水中，故答案为：浓盐酸含有大量氯离子，Au³⁺离子与氯离子形成稳定的AuCl₄^-离子，使反应②平衡向右移动，则金溶于王水中；
（2）Ⅳ、100mL的滤液中含有亚铁离子、铜离子、锌离子，当加入足量的金属Fe以后，会将金属铜全部置换出来，所以生成的3.2g金属是Cu，所以铜离子的浓度c=