如圖為細(xì)菌冶銅和火法冶銅的主要流程.

(1)①寫(xiě)出用惰性電極電解硫酸銅溶液的化學(xué)方程式:______(電解過(guò)程中,始終無(wú)氫氣產(chǎn)生).
②若電解一定時(shí)間后,外加0.1mol的氫氧化銅可使電解液恢復(fù)到電解前的濃度,電路中轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量______.
(2)細(xì)菌冶金又稱(chēng)微生物浸礦,是近代濕法冶金工業(yè)上的一種新工藝.細(xì)菌冶銅與火法冶銅相比,優(yōu)點(diǎn)為_(kāi)_____(寫(xiě)出一點(diǎn)即可).
(3)用惰性電極分別電解濃的氯化銅溶液和硫酸銅溶液.電解濃的氯化銅溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極有金屬銅生成,同時(shí)陰極附近會(huì)出現(xiàn)棕褐色溶液.而電解硫酸銅溶液時(shí),沒(méi)有棕褐色溶液生成.下面是關(guān)于棕褐色溶液成分的探究:
①有同學(xué)認(rèn)為,陰極附近出現(xiàn)的棕褐色溶液是氯氣反應(yīng)的結(jié)果,你認(rèn)為他的猜測(cè)是否正確?______(填“正確”或“不正確“),原因是______.
資料1:
一般具有混合價(jià)態(tài)(指化合物中同一元素存在兩種不同的化合價(jià),如Fe3O4中的Fe元索)的物質(zhì)的顏色比單一價(jià)態(tài)的物質(zhì)的顏色要深.
資料2:
CuCl微溶于水,能溶于濃鹽酸.
②猜想:棕褐色溶液中可能含有的離子是______(填3種主要離子符號(hào)).
③驗(yàn)證猜想:完成實(shí)驗(yàn)方案(配制棕褐色溶液).取少量______固體于試管中,加入______使其溶解,再加入______溶液,觀察現(xiàn)象.
④已知電解前,U形管中加入了100mL 0.5mol?L-1CuCl2溶液,電解結(jié)朿時(shí)電路中一共轉(zhuǎn)移了0.03mol電子,且陰極生成0.64g銅,則形成的低價(jià)陽(yáng)離子的物質(zhì)的量為_(kāi)_____mol.
(1)①用惰性電極電解硫酸銅溶液,電解過(guò)程中,始終無(wú)氫氣產(chǎn)生,則陰極發(fā)生Cu2++2e-═Cu,陽(yáng)極氫氧根離子放電,4OH--4e-═H2O+O2↑,總反應(yīng)為:2CuSO4+2H2O
電解
.
2Cu↓+O2↑+2H2SO4,
故答案為:2CuSO4+2H2O
電解
.
2Cu↓+O2↑+2H2SO4;
②用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液,通電一段時(shí)間后,向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度,說(shuō)明原來(lái)電解是開(kāi)始電解硫酸銅溶液2CuSO4+2H2O
電解
.
2Cu↓+O2↑+2H2SO4,隨后電解水2H2O
電解
.
2H2↑+O2↑,根據(jù)加入0.1molCu(OH)2后恢復(fù)到電解前的濃度,Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O根據(jù)原子守恒,將Cu(OH)2化學(xué)式改變?yōu)镃uO?H2O,所以加入0.1molCu(OH)2就相當(dāng)于加入0.1molCuO和0.1mol水,溶液中增加0.1mol氧化銅、0.1mol水,說(shuō)明電解的硫酸銅為0.1mol,電解的水0.1mol,所以電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子為:反應(yīng)Cu2++2e-=Cu,轉(zhuǎn)移0.2mol電子,電解0.1mol水,2H2O
電解
.
2H2↑+O2↑,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.2mol,所以共轉(zhuǎn)移電子0.4mol,
故答案為:0.4mol;
(2)濕法煉銅需在溶液中進(jìn)行,相比濕法煉銅,細(xì)菌冶銅,在常溫下用生物冶銅,節(jié)約能源、環(huán)保、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便;工藝條件易控制、投資少、成本低,適宜處理爐渣,
故答案為:節(jié)約能源、環(huán)保、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便;工藝條件易控制、投資少、成本低;適宜處理爐渣;
(3)用惰性電極電解氯化銅溶液,第一階段:陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl--2e-=Cl2↑,陰極發(fā)生還原反應(yīng):Cu2++2e-=Cu,第二階段:2H2O
電解
.
2H2↑+O2↑;電解硫酸銅溶液時(shí)第一階段:2CuSO4+2H2O
電解
.
2Cu↓+O2↑+2H2SO4,第二階段:2H2O
電解
.
2H2↑+O2↑,
①用惰性電極電解氯化銅溶液,電解過(guò)程中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),所以陰極:第一階段:Cu2++2e-=Cu,第二階段:2H++2e-=H2↑,陰極不可能生成氯氣,所以陰極附近會(huì)出現(xiàn)棕褐色溶液,并不是氯氣反應(yīng)的結(jié)果,
故答案為:不正確;陰極還會(huì)產(chǎn)生氫氣;
②根據(jù)題干信息,混合價(jià)態(tài)的物質(zhì)的顏色比單一價(jià)態(tài)的物質(zhì)的顏色深,銅有Cu2+、Cu+的離子,所以棕褐色溶液中可能含有的離子是Cu2+、Cu+,溶液中還可能存在陰離子Cl-
故答案為:Cu2+、Cu+、Cl-;
③為了驗(yàn)證溶液中是否存在Cu2+、Cu+,可通過(guò)對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,取少量氯化亞銅,固體于試管中,加入濃鹽酸使其溶解,再加入氯化銅溶液,觀察現(xiàn)象,
故答案為:氯化亞銅;濃鹽酸;氯化銅;
④100mL 0.5mol?L-1 CuCl2溶液中含0.05molCuCl2,Cu2++2e-=Cu,生成0.64g銅轉(zhuǎn)移0.02mol電子,電解結(jié)朿時(shí)電路中一共轉(zhuǎn)移了0.03mol電子,根據(jù)題干信息,混合價(jià)態(tài)的物質(zhì)的顏色比單一價(jià)態(tài)的物質(zhì)的顏色深,所以還有0.01mol電子為+2價(jià)銅離子得電子生成+1價(jià)的銅離子,Cu2++e-=Cu+,則形成的低價(jià)陽(yáng)離子的物質(zhì)的量為0.01mol,
故答案為:0.01;
練習(xí)冊(cè)系列答案
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下列各裝置中,不能構(gòu)成原電池的是(燒杯中所盛液體都是稀硫酸)( 。
A.B.C.D.

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有人設(shè)計(jì)出在KOH溶液中用鉑做電極,利用CH3OH和O2的反應(yīng)來(lái)構(gòu)成原電池.①正極上O2得到電子,發(fā)生還原反應(yīng);②每消耗1molCH3OH可以向外電路提供6mole-;③該電池的總反應(yīng)式為2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O;④電池放電后,溶液pH不斷升高.上述說(shuō)法中正確的是( 。
A.①②B.①③C.①④D.③④

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某原電池總反應(yīng)為:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,下列能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是( 。
ABCD
電極材料Cu、ZnCu、AgCu、CFe、Zn
電解液FeCl3Fe2(SO43Fe(NO32CuSO4
A.AB.BC.CD.D

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已知有關(guān)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表:
物質(zhì)MgOAl2O3MgCl2AlCl3
熔點(diǎn)(℃)28502072714190(2.5×105Pa)
沸點(diǎn)(℃)360029801412182.7
請(qǐng)參考表中數(shù)據(jù)回答問(wèn)題:
工業(yè)上常用電解熔融的MgCl2方法生產(chǎn)金屬鎂,電解Al2O3和冰晶石的熔融體的方法生產(chǎn)鋁,為什么不用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂?也不用電解氯化鋁的方法生產(chǎn)鋁?

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下列金屬中,通常用電解法冶煉的是( 。
A.鈉B.鐵C.銅D.銀

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在冶金工業(yè)上,通常均不能用化學(xué)還原劑制得的金屬組是( 。
A.Na、Ba、Mg、AlB.Zn、Fe、Cu、Ag
C.Na、K、Zn、FeD.Mg、Al、Zn、Fe

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下列實(shí)驗(yàn)裝置,其中按要求設(shè)計(jì)正確的是( 。
A.
電解飽和食鹽水
B.
銅鋅原電池
C.
電鍍銀
D.
電解精練銅

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是     
 
a電極
b電極
x溶液
實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象
A
石墨
石墨
CuCl2
a極質(zhì)量增加,b極放出無(wú)色氣體
B
Fe
石墨
KNO3
a極質(zhì)量增加,b極放出無(wú)色氣體
C
Fe
Cu
CuSO4
a極質(zhì)量增加,b極質(zhì)量減少
D
石墨
石墨
HCl
a極放出無(wú)色氣體,b極放出無(wú)色氣體

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