Question

【题目】（1）利用反应可制备CuSO4溶液，且反应简便无污染，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_____________________。

（2）工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的过程中会产生二氧化硫气体和固体熔渣混合物，用稀H2SO4浸泡熔渣，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在Fe3+，检验溶液中是否存在Fe2+的最好的方法是_________________________（用化学反应方程式或离子方程式说明）。

（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）用惰性电极电解CuSO4溶液，若只有阳极产生气体，则所得溶液的pH_______（填变大、变小、不变，不考虑溶液体积变化），要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入____________；若阴阳两极均有气体生成，要使电解质恢复到电解前的状态，可加入__________，当加入该物质1mol即恢复到电解前状态，则电解时电路中转移电子的物质的量为__________摩尔。

Answer 1

【答案】 bd 变小 CuO或CuCO3 Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO和H2O 4mol（或6mol）

【解析】分析：（1）根据铜失去电子，氧气得到电子解答；

（2）根据亚铁离子能与K3[Fe(CN)6]反应产生蓝色沉淀解答；

（3）a、反应中有热能产生；b、精炼铜时，粗铜做阳极；c、溶液中Cu2+向阴极移动；d、Ag、Pt、Au不如铜活泼，铜放电后Ag、Pt、Au从粗铜脱落；

（4）用惰性电极电解CuSO4溶液，阴极铜离子放电，阳极氢氧根离子放电，据此解答。

详解：（1）根据总反应式可知铜失去电子，氧气得到电子，因此负极是铜，氧气在正极通入，由于有稀硫酸参加反应，则其正极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋＝2H2O；

（2）亚铁离子能与K3[Fe(CN)6]反应产生蓝色沉淀，因此检验溶液中是否存在Fe2+的最好的方法是用K3[Fe(CN)6]，反应的离子方程式为3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－＝Fe3[Fe(CN)6]2↓。

（3）a、反应中有热能产生，电能不能全部转化为化学能，a错误；b、精炼铜时，粗铜做阳极，连接电源正极，发生氧化反应，b正确；c、电解池溶液中Cu2+向阴极移动，c错误；d、Ag、Pt、Au不如铜活泼，铜放电后Ag、Pt、Au从粗铜脱落，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，d正确；答案选bd；

（4）用惰性电极电解CuSO4溶液，若只有阳极产生气体，说明阴极是铜离子放电，阳极是氢氧根放电，从而产生氢离子，则所得溶液的pH变小。生成物是硫酸、铜和氧气，因此要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入CuO或CuCO3；若阴阳两极均有气体生成，说明阴极还有氢离子放电产生氢气，所以要使电解质恢复到电解前的状态，可加入Cu(OH)2或或CuO和H2O；如果加入的1mol物质是Cu(OH)2，将氢氧化铜化学式改变为CuOH2O，所以加入1molCu(OH)2就相当于加入1molCuO和1mol水。第一阶段：根据铜原子守恒知，电解硫酸铜溶液析出n（Cu）＝n（CuO）＝1mol，转移电子的物质的量＝1mol×2＝2mol；第二阶段：电解生成1mol水转移电子的物质的量＝1mol×2＝2mol，所以电解过程中共转移的电子数为2mol+2mol＝4mol；如果加入的是1molCu2(OH)2CO3，将碱式碳酸铜化学式改变为2CuOH2OCO2，所以加入1molCu2(OH)2CO3就相当于加入2molCuO和1mol水。第一阶段：根据铜原子守恒知，电解硫酸铜溶液析出n（Cu）＝n（CuO）＝2mol，转移电子的物质的量＝2mol×2＝4mol；第二阶段：电解生成1mol水转移电子的物质的量＝1mol×2＝2mol，所以电解过程中共转移的电子数为4mol+2mol＝6mol。