Question

20．以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质的Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼．下列叙述正确的是（　　）
①粗铜与直流电源正极相连  
②阴极发生的反应为Cu²⁺+2e^-═Cu
③电路中每通过3.01×10²³个电子，阴极质量增加16g，同时阳极一定减少16g
④杂质Ag以Ag₂SO₄的形式沉入电解槽形成“阳极泥”

• A． ①②
• B． ②④
• C． ③④
• D． ①③

Answer 1

分析 ①电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，阳极与电源正极相连、阴极与电源负极相连；
②阳极上金属材料失电子发生氧化反应、阴极上铜离子得电子发生还原反应；
③阳极上不仅铜失电子，比铜活泼的金属也失电子；
④杂质Zn失电子生成锌离子进入溶液，杂质Ag以单质形式进入溶液．

解答 解：①电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，阳极与电源正极相连、阴极与电源负极相连，所以粗铜与电源正极相连，纯铜与电源负极相连，故正确；
②阳极上金属材料失电子发生氧化反应、阴极上铜离子得电子发生还原反应，阴极电极反应式为Cu²⁺+2e^-═Cu，故正确；
③阳极上不仅铜失电子，比铜活泼的金属也失电子，且锌的相对原子质量大于Cu，所以电路中每通过3.01×10²³个电子，阴极质量增加16g，同时阳极减少质量可能大于16g，故错误；
④杂质Zn失电子生成锌离子进入溶液，杂质Ag以单质形式进入溶液而形成阳极泥，故错误；
故选A．

点评 本题以电解精炼粗铜为载体考查电解原理，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，知道阳极泥形成原理，注意：电解时，阳极材料是较活泼金属时，阳极上金属失电子而不是电解质溶液中阴离子失电子，为易错点．