(12分)浸出-萃取-電積法已成為銅濕法冶金的主要工藝過(guò)程。以黃銅銅為原料,采用電積法生產(chǎn)陰極銅生產(chǎn)線,主要生產(chǎn)工藝為:
黃銅銅→硫酸浸出→過(guò)濾→萃取→反萃→電積→陰極銅。
(1)浸出是用浸礦劑將銅礦石中的銅進(jìn)入溶液中。據(jù)報(bào)道,有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細(xì)菌在氧氣存在下,酸性溶液中,將黃銅礦氧化成硫酸鹽,寫出用硫酸浸出黃銅礦發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:                           
(2)萃取是利用特效銅萃取劑在含銅、鐵及其堿性金屬離子的低濃度含雜浸出液中有選擇性地使銅離子萃入有機(jī)相,將銅離子與其它金屬離子有效地分離,并通過(guò)反萃取使低濃度銅離子的原液富集成適宜電積要求的硫酸銅溶液。萃取過(guò)程的化學(xué)平衡為:2RH+Cu2R2Cu+2H。則萃取和反萃取進(jìn)行的程度受                   的影響。
(3)電積是將萃取富集后的銅溶液電解沉積出陰極銅。右圖為用惰性陽(yáng)極電積陰極銅的裝置圖:

①在圖示方框中標(biāo)出電源的正負(fù)極。
②寫出電積陰極銅的總反應(yīng)                      。
(4)金屬銅長(zhǎng)期露置于空氣中容易生銹,銅銹的主要成分為     ,請(qǐng)利用電化學(xué)原理畫出防止銅腐蝕的裝置圖。
⑴4CuFeS2+4H+17O2=4Cu2+4Fe3+8SO42+2H2O(2分)
⑵浸出液的pH(1分)  反萃取劑的酸度(1分)
⑶①(2分)
②2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4(2分)      ⑷Cu2(OH)2CO3(2分)
(2分)
⑴根據(jù)提供信息,該反應(yīng)為黃銅礦、氧氣、硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硫酸銅、硫酸鐵和水。
⑵根據(jù)萃取和反萃取的化學(xué)平衡,進(jìn)行的程度受萃取液的pH和反萃取劑的酸度的影響。
⑶電解硫酸銅溶液的反應(yīng)為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣,與電源正極相連,陰極析出銅,與電源負(fù)極相連。
⑶銅銹的主要成分為Cu2(OH)2CO3,要保護(hù)銅不受腐蝕,裝入可以讓銅作原電池的正極或電解池的陰極,即可分別利用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法和外接電源的陰極保護(hù)法防止金屬銅腐蝕。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(8分)鉛蓄電池是最常見的二次電池,它是由兩組平行排列的柵狀鉛合金極板作為主架,正極板上覆蓋PbO2,負(fù)極板上覆蓋Pb,電解質(zhì)是硫酸。電池總反應(yīng)式為:
Pb+PbO2+4H+2SO422PbSO4+2H2O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)放電時(shí):正極的電極反應(yīng)式是__________________________;電解液中H2SO4的濃度將變____________;當(dāng)外電路通過(guò)1 mol電子時(shí),理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加______________g。
(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí),若按下圖連接,電解一段時(shí)間后,則在A電極上生成____________、在B電極上生成____________,此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將____      _____。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

若某裝置中發(fā)生如下反應(yīng):Cu+2H+=Cu2++H2↑,關(guān)于該裝置的有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
A.該裝置一定為原電池B.該裝置一定為電解池
C.金屬銅為電解池的陽(yáng)極D.電解質(zhì)溶液可能是硝酸溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),正極上發(fā)生的電極反應(yīng)是(   )
A.2H+ + 2e- ="==" H2B.Fe2+ + 2e- ="=" Fe
C.2H2O + O2 + 4e- ="==" 4OH-D.Fe3+ + e- ="==" Fe2+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)如右圖裝置。下列敘述正確的是(    )
A.a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí),鐵片上會(huì)有金屬銅析出
B.a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí),銅片上發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2—2e= Cu
C.無(wú)論a和b是否連接,鐵片均會(huì)溶解
D.無(wú)論a和b是否連接,鐵片上發(fā)生的反應(yīng)都是:Fe —3e =Fe3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于原電池和電解池的說(shuō)法正確的是
A.如圖所示,把鹽橋換為銅導(dǎo)線也可以形成原電池
B.電解飽和食鹽水制燒堿,用碳鋼網(wǎng)作陽(yáng)極
C.白鐵是在鐵上電鍍鋅,用鋅作陽(yáng)極,鐵作陰極
D.電解法精煉粗銅時(shí),電解質(zhì)溶液CuSO4溶液濃度不變

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(8分)如圖裝置閉合電鍵時(shí),電流計(jì)A的指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。試回答下列問(wèn)題。

(1)A池是       ;Zn的電極名稱是              B池是       ;Pt的電極名稱是              
(填電解池、原電池、陰、陽(yáng)、正、負(fù)極等)
(2)寫出下列有關(guān)反應(yīng):
Cu極上電極反應(yīng):                  ,C極上電極反應(yīng):                      
(3) B池中的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                   
(4 ) 如果要用B池給鐵片上鍍上一層Cu,則B池應(yīng)作何改進(jìn)                  

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

利用電化學(xué)原理保護(hù)鋼閘門的某裝置如圖所示,關(guān)于該裝置的說(shuō)法正確的是
A.鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連
B.該裝置的原理是“犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法”
C.輔助電極材料可用鋅
D.陰極的電極反應(yīng)式:2Cl--2e→Cl2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)鋼鐵腐蝕說(shuō)法正確的是
A.鋼鐵腐蝕時(shí)鐵作正極
B.鋼鐵腐蝕時(shí)鐵發(fā)生的反應(yīng)為:Fe-3e - = Fe3+
C.在堿性環(huán)境中正極反應(yīng)式為:O2+2H2O +4e-=4OH-
D.在酸性環(huán)境中正極反應(yīng)式為:O2+4H++4e-=2H2O

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