2018_2019学年高中化学每日一题电解精炼铜(含解析)新人教版
铜的电解精炼
铜的电解精炼铜的电解精炼，是将火法精炼的铜浇铸成阳极板，（现在普遍的工艺）用永久性不锈钢阴极作为阴极片，相间的放入电解槽中，用硫酸铜和硫酸的水溶液作为电解液，在直流电的作用下，阳极上的铜会失去两个电子生成-2价铜离子，而贵金属和某些金属不溶，成为阳极泥沉淀于电解槽低。
溶液中的-2价铜离子会在阴极上优先析出，而其他电位较负的贱金属不能在阴极上析出，留在电解液中，待电解液定期净化时除去。
这样，得到的铜纯度很高，称电铜。
简单说一下电解精炼的工艺：电解液由循环槽经电解液循环泵泵至板式换热器，加热至65℃左右以稳定的流量供到各个电解槽。
电解槽供液采用底部给液（也有的采用侧面给液）、两端溢流出液的方式，槽两端溢流出的电解液汇总后返回循环槽。
为保证电解液的洁净度，配备了专用的LAROX净化过滤机，循环系统每天抽取电解液循环量的约25%进行净化过滤。
根据电解液中杂质的情况，每天抽取部分电解液进行脱铜、脱杂处理，保证电解液中铜、酸及杂质浓度不超过极限值。
为保证电解液成分，调节阴极铜的物理性能，需在电解液中加入硫酸、添加剂。
现在普遍采用的是永久性不锈钢阴极电解技术。
它的主要优点：1、高电流密度2、极间距小3、残极率低4、阴极周期短5、蒸汽耗量低、6、机械化程度高，适用于大规模生产。
1、电解液铜离子从阳极转移到阴极的载体。
如果说阳极、阴极是铜电解过程的两个支柱，电解液则是铜电解过程中铜离子迁移的载体。
组成：C U SO4、H2SO4、H2O、添加剂（盐酸、有机化合物）。
1）H2SO4一般波动于100—220g/L，电流密度在300A/m2、电解液温度在60~65℃时要把H2SO4控制在180g/L。
电解液的物理性质——影响比电导的因素：H2SO4>电解液温度>杂质>C U2+酸度越大，电解液的导电性越好。
但是H2SO4不能无限地升高，硫酸升高时，硫酸铜的溶解度会降低，甚至析出沉淀（C U SO4·5H2O）。
2018-2019学年高中化学人教版选修四第4章电化学基础测试题
一、选择题1、某课外小组利用废旧金属器件制作一个简易的铜锌原电池，为确保实验安全，设计了如图装置，则下列说法正确的是A. 该装置将电能转化为化学能B. 电子从电极X转移到电极YC. X为阳极，表面产生大量气泡D. Y 为负极，电极反应为Zn-2e→Zn2+2、最近一家瑞典公司发明了一种新型充电器“PowerTrekk”，仅仅需要一勺水，它便可以产生维持10 小时手机使用的电量。
其反应原理为: Na4Si+5H2O=2NaOH+Na2SiO3+4H2↑，则下列说法正确的是（）A. 该电池可用晶体硅做电极材料B. Na4Si 在电池的负极发生还原反应，生成Na2SiO3C. 电池正极发生的反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-D. 当电池转移0.2 mol 电子时，可生成标准状况下1.12 L H23、用铂电极(惰性)电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是A. 稀NaOH溶液B. HCl溶液C. NaCl溶液D. 酸性AgNO3溶液4、钠离子电池电极材料的研究成为目前电化学能源工程研究的热点。
一种以层状NaMnO2、硬碳为电极材料的钠离子可充电电池总反应为：NaMnO2 + C Na1－MnO2+ Na x C。
下列叙述错误的是xA. 放电时，电解液组成保持不变B. 充电时，阴极发生的反应为C+x Na++x e－= Na x CC. 放电时，若电路中转移1mol电子，则有1mol Na+从NaMnO2电极脱出D. 开发先进的、利于钠离子脱嵌的电极材料是开发高性能钠离子电池的关键5、下图是一种新型锂电池装置，电池充、放电反应为xLi+LiV3O8Li1+x V3O8。
放电时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶体熔化，下列说法不正确的是（）A. 共晶盐储热效果好，利于电解质熔化B. 整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能C. 放电时LiV3O8电极反应为xLi++xe-+LiV3O8=Li1+x V3O8D. 充电时Cl-移向LiV3O8电极6、用铜片、银片设计成如图所示的原电池。
2018_2019学年高中化学(课堂同步系列二)每日一题电解精炼铜(含解析)新人教版选修4
309教育网
309教育资源库 电解精炼铜
高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★☆☆
以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe 、
Zn 、Ag 的粗铜进行电解精炼。
下列叙述正确的是 ①粗铜与直流电源的负极相连
②阴极发生的反应为Cu 2++2e
-Cu ③电路中每通过3.01×1023个电子，得到的精铜质量为16 g
④杂质Ag 以Ag 2SO 4的形式沉入电解槽底部形成阳极泥
A ．①③
B ．②④
C ．③④
D ．②③
【参考答案】D
1．电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属Zn 、Fe 等失去电子，产生的阳离子残留在溶液中，不比铜活泼的金属Ag 、Au 等以金属单质的形式沉积在电解池的底部，形成阳极泥，粗铜中的铜在阴极上析出。
2．装置。
电解精炼铜阳极电极反应式
电解精炼铜阳极电极反应式电解精炼铜阳极电极是一种重要的电化学设备，用于铜的电解精炼过程。
它的反应式可以通过以下公式表示：2Cu + 4OH- → 2CuO + 2H2O + 4e-这个反应式描述了铜阳极在电解过程中发生的化学反应。
在这个反应式中，铜阳极上的铜原子与氢氧根离子反应生成铜氧化物、水和电子。
为了更好地理解铜阳极电极的反应式，我们需要深入了解其中的每个组成部分。
首先，铜原子是电解精炼过程的目标物质。
铜原子可在阳极上通过氧化反应转化为铜离子，并随后被电解质中的阴极接受。
其次，氢氧根离子是电解质中的一种主要成分。
在碱性电解质溶液中，如氢氧化钠溶液（NaOH），氢氧根离子源自碱性物质的电离产生。
当铜原子与氢氧根离子反应时，铜离子与氢氧根离子结合形成铜氧化物（CuO）。
这种铜氧化物可以在阳极上形成一层致密的氧化膜，阻止主体金属的进一步氧化反应。
同时，水也是反应的重要组成部分。
在反应过程中，水分解产生氧气和氢气，其中氧气通常在阳极中生成，而氢气则在阴极中生成。
最后，电子是电解质溶液中的自由电子。
电子在阳极上产生，同时在阴极上被接受，以完成电流的闭合回路。
通过深入理解铜阳极电极的反应式，我们可以更好地指导电解精炼过程的优化和控制。
例如，通过控制电解液中氢氧根离子的浓度，可以调节铜阳极上氧化膜的生成速率，从而控制铜的精炼速度和效果。
此外，了解氧气和氢气的生成过程，可以有助于确保电解过程的安全性和高效性。
总之，电解精炼铜阳极电极的反应式提供了我们深入了解电解精炼过程中化学反应的机会。
这对于改进工业生产中的铜精炼技术和优化工艺参数具有重要的指导意义。
人教版高中化学选修四 18-19版 4.3.2电解原理的应用 同步练习1
第2课时电解原理的应用1、如图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。
下列说法正确的是（）A．Pt为阴极，Cu为阳极B．b极的电极反应式是2H++2e—==H2↑C．电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大D．Pt极上有6.4 g Cu析出时，b极产生2.24 L(标准状况)气体2、为使反应：Cu+2H2O==Cu（OH）2+H2↑能够发生，下列设计方案正确的是（）A．用铜片做负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池B．用铜片做电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液C．用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液D．用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸3、惰性电极电解下列溶液一段时间，加入一定质量的另一种物质(括号内)，溶液可以完全复原的是（）A．NaOH(NaOH) B．NaCl(HCl)C．CuCl2(CuO) D．CuSO4 (H2O)4、化学与科学、技术、社会和环境密切相关。
下列有关说法中错误．．的是（）A. 对工业废水、生活污水净化处理，减少污染物的排放B．采用碳捕集和储存技术，逐步实现二氧化碳的零排放C．工业上现在大规模采用电解熔融AlCl3制取AlD．催化处理汽车尾气，减轻氮氧化物污染和光化学烟雾5、清华大学王晓琳教授首创三室棋电解法制备LiOH，其工作原理如图所示，下列有关说法正确的是（）A. X电极连接电源负极B. N为阳离子交换膜C. Y电极反应式为O2+2H2O+4e—==4OH—D. 制备2.4g LiOH产生的H2在标准状况下为2.24 L6、以铁为阳极，铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2mol Fe（OH）沉淀．此过程中共消耗水（）3A．3mol B．4mol C．5mol D．6mol7、21世纪是钛的世纪。
在800℃～1000℃时电解TiO2可制得钛，装置如图所示。
下列叙述正确的是（）A. 阴极发生的反应为：TiO2+4e—==Ti+2O2—B. 石墨电极上发生还原反应C. b为电源的负极D. 每生成1mol钛，转移电子数2N A8、以Pt为电极，电解含有0.10 mol M＋和0.1 mol N3＋(M＋、N3＋均为金属阳离子)的溶液，阴极析出金属单质或气体的总物质的量(y)与导线中通过电子的物质的量(x)的关系如图。
电解精炼铜原理
电解精炼铜原理
电解精炼铜是一种常用的提炼铜的方法，它通过电解的方式将含铜的原料提纯
成高纯度的铜。
这种方法在工业生产中得到了广泛应用，下面将介绍电解精炼铜的原理及其过程。
首先，电解精炼铜的原理是基于电化学的原理。
在电解槽中，放置有两块电极，一块是阳极，一块是阴极。
含铜的原料被加入到电解槽中，然后通过电解液中的电流，使得铜离子在阳极处氧化成为铜离子，然后在阴极处还原成为纯铜。
其次，电解精炼铜的过程主要分为三个步骤。
首先是阳极溶解，含铜的原料被
加入到电解槽中，经过一段时间的电解，铜离子逐渐溶解到电解液中。
其次是电解还原，通过外加电流，铜离子在阴极处还原成为纯铜，而其他杂质则沉积在底部。
最后是收集纯铜，经过一段时间的电解，纯铜在阴极上逐渐沉积，最终形成高纯度的铜。
此外，电解精炼铜的原理还与电解液的选择密切相关。
通常情况下，电解液是
一种含有硫酸铜和其他添加剂的溶液，它可以提供所需的离子导电通道，同时还可以抑制一些杂质的沉积，保证铜的纯度。
总的来说，电解精炼铜是一种通过电化学原理实现的铜提纯方法。
它通过电解
槽中的电流，将含铜的原料逐渐提纯成高纯度的铜，同时排除其他杂质。
这种方法在工业生产中具有重要意义，能够生产出高品质的铜，满足不同领域的需求。
在实际应用中，电解精炼铜的原理也可以根据具体情况进行调整和改进，以适
应不同类型的含铜原料和生产要求。
因此，深入理解电解精炼铜的原理及其过程，对于提高铜生产的效率和质量具有重要意义。
人教版高中化学选修四 18-19版 4.3.1电解原理 同步练习1
第1课时电解原理1．下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是（）A．B．C．D．2．下列关于如图所示电化学装置的分析正确的是（）A. 若X为直流电源，Y为碳棒接负极，则Fe棒被保护B. 若X为电流计，Y为锌棒，则SO42－移向Fe棒C. 若X为导线，Y为铜棒，则Fe棒发生还原反应D. 若X为直流电源，Y为铜棒接正极，则Fe棒上有铜析出3．某小组为研究电化学原理，设计装置。
下列叙述不正确的是（）A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e-==CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2+向铜电极移动4．用如图所示装置进行实验，下列叙述不正确的是（）A．K与N连接时，铁被腐蚀B．K与N连接时，石墨电极产生气泡C．K与M连接时，一段时间后溶液的pH增大D．K与M连接时，石墨电极反应：40H--4e-==2H2O+O2↑5．四个电解装置都以Pt作电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，电解一段时间后，测定其pH变化，所记录的结果正确的是（）6．若某池（电解池或原电池）的总反应离子方程式是Cu+2H+==Cu2++H2↑，关于此池的有关说法正确的是（）A. 该池只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极B. 该池只能是原电池，且电解质溶液为硝酸C. 该池可能是原电池，也可能是电解池D. 该池只能是电解池，电解质溶液可以是硫酸铜7．惰性电极电解下列溶液一段时间，加入一定质量的另一种物质(括号内)，溶液可以完全复原的是（）A．NaOH(NaOH) B．NaCl(HCl)C．CuCl2(CuO) D．CuSO4 (H2O)8．按下列图示装置，用导线将电极连接起来放置一段时间后，溶液的pH值下降的是（）9．如图是电解足量CuCl2溶液的装置，其中a、b为石墨电极，则下列判断中，正确的是（）A. 阳极与阴极上的产物的物质的量之比为1∶1B. 电解过程中溶质的浓度不变C. 电解过程中b极质量减少D. a是阴极10．如图为以惰性电极进行电解的装置：（1）写出A、B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式：A：，B：，总反应方程式：；C：，D，总反应方程式：；（2）在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比为．11．观察下图所示装置，在通电一段时间后，铁电极的质量增加了5.4g。
高中化学(新人教版)选择性必修一课后习题：电解原理的应用(课后习题)【含答案及解析】
电解原理的应用课后篇素养形成必备知识基础练1.某同学设计如图所示装置,探究氯碱工业原理,下列说法正确的是()A.石墨电极与直流电源负极相连B.用湿润淀粉KI试纸在铜电极附近检验气体,试纸变蓝色C.氢氧化钠在石墨电极附近产生,Na+向石墨电极迁移D.铜电极的反应式为2H++2e-H2↑2.关于电镀铜和电解精炼铜,下列说法正确的是()A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B.电解液的成分都保持不变C.阳极反应都只有Cu-2e-Cu2+D.阴极反应都只有Cu2++2e-Cu解析A项,电镀时镀件作阴极;B项,电解精炼铜时电解液成分改变;C项,电解精炼铜时,杂质若有比铜活泼的金属Zn等,则还会发生Zn-2e-Zn2+等反应。
3.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。
通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()A.a为正极,b为负极;消毒液主要成分为NaClO和NaClB.a为负极,b为正极;消毒液主要成分为NaClO和NaClC.a为阳极,b为阴极;消毒液主要成分为HClO和NaClD.a为阴极,b为阳极;消毒液主要成分为HClO和NaCl解析制取消毒液的有关反应有2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,因阳极生成Cl2,阴极生成NaOH,为使二者充分反应,Cl2应在下端产生,从而推知电源b为正极,a为负极,消毒液的主要成分是NaClO和NaCl。
4.某同学欲在铜钥匙上镀锌,有关说法正确的是()A.用铜钥匙作阳极,石墨棒作阴极,CuSO4溶液做电解质溶液B.Zn与铜钥匙用导线相连插入ZnSO4溶液中C.Zn作阳极,铜钥匙作阴极,ZnSO4溶液作电镀液电解D.在电镀过程中溶液中的Zn2+浓度减小,Cu2+浓度增大,需作阳极,铜钥匙为镀件,需作阴极,含有镀层金属离子的溶液作电解液。
高中化学 电解精炼铜
电解精炼铜高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆典例在线金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是A．阳极发生还原反应，其电极反应式为：Ni2＋＋2e－===NiB．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt【参考答案】D【试题解析】本题为“电解精炼铜”的迁移应用，A项，阳极应发生氧化反应。
C项，溶液中的阳离子主要为Ni2＋，根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序，阳极反应为Zn －2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，阴极反应为Ni2＋＋2e－===Ni，Fe2＋、Zn2＋在该条件下不得电子。
比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。
解题必备1．电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe等失去电子，产生的阳离子残留在溶液中，不比铜活泼的金属Ag、Au等以金属单质的形式沉积在电解池的底部，形成阳极泥，粗铜中的铜在阴极上析出。
2．装置学霸推荐1．下列描述中，不符合生产实际的是A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极2．某同学设计一个燃料电池(如下图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：（1）通入氢气的电极为________(填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为____________________。
（2）石墨电极为________(填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，________(填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。
电解精炼工(高级)试题
电解精炼工(理论 A)一、填空题(33 分)1.铜是一种玫瑰红色、柔软且有良好 延展 性能的金属。
2.铜是 电和热 的良导体，仅次于银。
3.金属铜在含有 CO 2 的潮湿空气中，铜表面生成一层薄得 碱式碳 酸铜 俗称铜绿。
4. 电解精炼的目的是将含铜量提高到 99.95％ 以上。
5.铜电解液是由 硫酸铜 与 硫酸 水溶液组成。
6. 铜电解车间的电路联接有两种方式 串联 法和 复联 法。
7.极距指 同极之间的距离 。
8.冶炼二公司电解车间铜电解使用的极距是 100mm 。
9. 电解精炼过程中阳极进行电化学溶解， 阴极 进行纯铜沉积。
10.铜电解有五项控制因素， 它们是极距 电流密度 槽温 电解液 成分 电解液循环量。
12. 阳极板表面有一层氧化膜，在装槽前要进行酸洗处理。
13.钛种板下槽前要进行 抛光 和 包边 处理。
14. 冶炼二公司电解车间的电解液循环方式采用 上进下出 。
15. 电解后的三种产物是 电铜 阳极泥 残极 。
16. 冶炼二公司电解车间电解单槽阳极板为 47 块， 电解单槽阴 极板为 46 块。
17.残极经过 冲洗 后才能返回阳极炉和转炉。
18.对电解精炼危害最大的杂质有 砷 、 锑 、 铋 。
19. 国内铜电解生产需用的添加剂有 明胶 、 硫脲 、 干酪素 、 盐酸 四种。
二、单项选择题(12 分)1. 电解液温度一般控制在 B 。
A 、55-60B 、60-65C 、65-70D 、55-702.冶炼厂铜电解车间生产槽电解液含铜一般控制在 C g/l 。
A 、30-40 B 、60-80 C 、45-65 D 、55-703. 冶炼厂铜电解车间生产槽电压一般为 A V 。
A 、0.25-0.35 B 、 1-2 C 、0.01-0.03 D 、0.3-0.454. 冶炼厂铜电解车间生产槽电解液 H 2SO 4 一般控制为 B g/l 。
A 、 140-150 B 、 170-200 C 、 120-140 D 、200-2205.冶炼电解液循环一般为 B l/min 。
高中化学(新人教版)选择性必修一课后习题：电解原理(课后习题)【含答案及解析】
电解池电解原理课后篇素养形成必备知识基础练1.下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能项、C项属于电化学反应,一定有电子转移,一定发生氧化还原反应;D项营养物质葡萄糖为人类提供能量的过程,是被O2氧化的过程,发生了氧化还原反应;A项光能转化成电能的过程没有新物质生成,没有发生化学反应,故选A。
2.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是()A.原电池中失去电子的一极为负极B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极C.原电池中相对活泼的一极为正极D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极,原电池中相对活泼的一极为负极。
3.用惰性电极电解下列溶液,其中随着电解的进行,溶液pH逐渐减小的是()①氯化钠溶液②硫酸铜溶液③氢氧化钠溶液④稀硫酸⑤稀盐酸⑥硫酸钠溶液A.①③⑤B.②④⑤C.②④D.②④⑥4.用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种物质(方括号内物质),能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()A.AgNO3[AgNO3]B.NaOH[H2O]C.KCl[KCl]D.CuSO4[Cu(OH)2]5.在某电解质溶液里,用M和N作电极,通电一段时间后,发现M极质量减小,N极质量增大,符合这一情况的是()A.电解质溶液是稀硫酸B.金属M是阳极,金属N是阴极C.M和N是石墨电极D.M是阴极,N是阳极,M极溶解,发生氧化反应,为阳极,N极质量增加,故有金属单质在N极上析出,发生还原反应,为阴极,电解质溶液应为金属盐溶液,M应为金属电极。
6.如图中,两电极上发生的电极反应为a极:Cu2++2e-Cu;b极:Fe-2e-Fe2+。
下列说法不正确的是()A.装置中电解质溶液一定含有Cu2+B.该装置一定是化学能转化为电能C.a、b可能是同种电极材料D.a极上一定发生还原反应,又可构成电解池。
电解精炼铜原理
电解精炼铜原理
电解精炼铜是一种制备高纯度铜的常用方法，其原理是利用电解的原理将含有杂质的铜电解成纯铜。
电解精炼铜的实验装置包括一个电解槽和两个电极：一个作为阳极（即电源的正极），另一个作为阴极（即电源的负极）。
电解槽内注入含有铜离子的电解液（通常为硫酸铜溶液），并在外部接入直流电源。
在电解过程中，阳极上的铜金属会逐渐溶解，形成含铜离子的溶液，而阴极上的铜离子会得到电子的还原，生成纯铜金属。
同时，电解液中的铜离子会随着电流的传递从阳极迁移到阴极。
这样，通过连续的电解过程，铜离子的浓度在阴极不断增加，而在阳极不断减少，最终得到纯铜。
在电解过程中，还会发生一些副反应，例如氧气从阳极上析出。
为了避免这些副反应，可以在阳极上加入一层被称为阴极泥的物质。
阴极泥由铅、锡等金属的粉末组成，它能够吸附氧气，从而防止氧气的析出，提高纯铜的纯度。
电解精炼铜具有高效、可控性好、产品质量高等优点，因此被广泛应用于工业生产中。
电解精炼铜原理
电解精炼铜原理
电解精炼铜是一种高效的铜提取方法，在现代工业中得到广泛应用。
其原理是利用电化学反应，在电解质溶液中通过电解的方式将铜离子还原成为纯铜。
电解精炼铜的过程需要将含铜的原料放入电解槽中，同时将电解质溶液注入槽内。
电解质溶液中含有铜离子和其他金属离子，如铅、锡、镍等杂质离子。
当电流通过电解质溶液时，铜离子会被还原成为纯铜，而其他杂质离子则被氧化或沉淀出来，从而实现了对铜的提取和纯化。
电解精炼铜的关键是选择合适的电解质溶液和电解槽。
电解质溶液需要具有良好的导电性和稳定性，能够保证电解过程的稳定性和高效性。
同时，电解槽的设计也需要考虑到溶液的流动性和搅拌性，以确保铜离子的充分还原和杂质离子的充分沉淀。
在电解精炼铜的过程中，还需要控制电流密度、电解时间、温度等因素，以确保铜的纯度和产量。
特别是电流密度的控制非常关键，过高或过低的电流密度都会影响铜的纯度和产量。
电解精炼铜的优点是高效、环保、节能，可以实现对含铜原料的高效利用和杂质离子的有效去除。
同时，电解精炼铜还可以实现对不同等级的铜的精炼和分离，从而满足不同工业应用的需求。
电解精炼铜的应用范围非常广泛，包括电子、电力、建筑、交通、机械等多个领域。
特别是在电子领域，高纯度的电解精炼铜可以作为半导体材料、电子元器件的基础材料，为现代电子科技的发展做出了重要贡献。
电解精炼铜作为一种高效、环保、节能的铜提取方法，在现代工业中发挥着重要作用。
其原理简单、应用广泛，是一种具有极高发展潜力的技术。
高中化学《电解池》练习题(附答案解析)精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版高中化学《电解池》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：______________一、单选题1．下列金属的冶炼方法正确的是（）A．Hg：热还原法B．Al：电解法C．Cu：热分解法D．Fe：电解法2．在25℃时；用石墨电极电解 CuSO4溶液（假设溶液的体积在电解前后不发生变化）。
5 min后，在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。
下列说法中正确的是（）A．有Cu生成的一极是阴极，发生氧化反应B．反应中转移电子的物质的量为0.4 molC．在另一极得到O2的体积（标准状况）是1.12 LD．电解一段时间后，溶液的pH不变3．次磷酸(H3PO2)为一元中强酸，具有较强的还原性，可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。
下列叙述不正确的是（）A．阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+=H3PO2，该法还可得副产品NaOHB．产品室中发生反应H++H2PO-2C．次磷酸H3PO2在水溶液中的电离可表示为：H3PO23H++POD．阳膜1的主要作用是防止H2PO进入阳极室被氧化并允许H+通过4．支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是（）A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C．高硅铸铁的作用是作为惰性阳极材料和传递电流D．该金属防护的方法是牺牲阳极法5．在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常在水中加入一些电解质，下列物质可选用（）A．NaCl B．CuCl2C．NaOH D．CuSO46．下列物质不属于氯碱工业产品的是（）A．液氯B．盐酸C．乙烯D．漂白粉7．氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。
下列说法中不正确的是（）A．电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化B．用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移9 mol电子C．湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应D．铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化8．全钒液流电池是利用不同电解液分别在相应电极循环流动，进行充放电反应的二次电池。
电解精炼铜
电解精炼铜
原理：
阳极反应：Cu－2e ==Cu2+ EΘCu/Cu2＋＝0. 34V
Me－2e ==Me 2+ EΘMe/Me2＋＜0. 34V
H2O－2e==2H＋＋1/2O2EΘH2O/O2＝1.229V
SO42――2e ==SO3＋1/2O2 EΘSO42－/O2＝2.42V
式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属，它们从阳极上溶解进入溶液。
H2O和SO42－失去电子的反应由于其电位比铜正，故在正常情况下不会发生。
贵金属的电位更正，不溶解，而进入阳极泥。
阴极反应：Cu2＋＋2e ==Cu EΘCu/Cu2＋＜0. 34V
2H＋＋2e==H2 EΘH＋/H2＝0. 0V
Me2＋＋2e ==Me EΘSO42－/O2＞0. 34V
在这些反应中，具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原，但它们在阳极不溶解，因此只有铜离子还原是阴极的主要反应。
铜电解工艺流程：
铜的电解精炼是以火法精炼产出的精铜为阳极，以电解产出的薄铜片为（始极片）作阴极，以硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液。
在直流电的作用下，阳极铜电化学溶解，纯铜在阴极上沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现了铜与杂质的分离，铜精炼工艺流程如下图
精炼铜的性能：具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。
精炼铜的用途：发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热。
电解精炼铜化学方程式
电解精炼铜化学方程式
嘿，朋友！咱今天来说说电解精炼铜的那些事儿哈！这其中涉及到的化学方程式可重要啦！比如，阳极上的粗铜溶解就是 Cu - 2e⁻ = Cu²⁺，哎呀呀，就好像是粗铜把自己身上的电子“丢”出去了一样呢！还有阴极上铜离子得电子变成铜单质，Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu，这就像是铜离子们争先恐后地去“抢”电子，然后华丽变身成铜单质呀！
你想想看呀，这就好比一场激烈的比赛，粗铜在阳极上“奋力”地把电子交出来，而阴极上的铜离子却在“拼命”地获取电子，最后就得到了更纯的铜啦！是不是超级神奇呢？这样精炼出来的铜可就更纯净、更优质了呢！哇塞，化学的世界真是奇妙无比呀！。
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第20天电解池高考频度：★★★★☆难易程度：★★☆☆☆下列说法错误的是A．将电能转化为化学能的装置叫电解池B．电解时,阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动C．电解池中阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应D．电解时，电子从电解池的阴极流出，沿导线流回电源的负极【参考答案】D【试题解析】电解池中，电子从电源的负极流出，转移到电解池的阴极上，溶液中的阳离子在此处得到电子，阴离子在阳极上失去电子，电子沿导线流向电源的正极。
（1）电解氯化铜溶液实验装置阴极：Cu2++2e－Cu（还原反应）；阳极：2Cl－－2e－Cl2↑（氧化实验原理反应）;总反应：CuCl2Cu+Cl2↑实验用品CuCl2溶液;碘化钾淀粉试纸、导线、电流表、U型管、直流电源、石墨电极实验步骤在U型管中注入CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极,把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的电极（阳极)附近。
接通直流电源，观察U型管内的现象和试纸颜色的变化实验现象通电一段时间可观察到阳极碳棒附近有气泡产生,并有刺激性气味，湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，证明产生的气体是氯气;阴极碳棒底部有红色的固体覆盖实验结论①CuCl2溶液在电流作用下发生了化学变化，分解生成了Cu和Cl2；②电解过程电能转化为化学能（2）电解池工作原理图解（3）电解池阴、阳极的判断①由电源的正、负极判断：与电源负极相连的是电解池的阴极；与电源正极相连的是电解池的阳极。
电解精炼铜阳极方程式
电解精炼铜阳极方程式电解精炼铜是一种用电解法从铜矿石中提取纯铜的方法。
在电解精炼铜的过程中，阳极是一个非常重要的组成部分。
本文将详细介绍电解精炼铜阳极的方程式，并进行相应的解释。
电解精炼铜阳极方程式为：Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e^-在这个方程式中，Cu代表铜的固态形式，s表示固态，Cu2+代表铜的离子形式，aq表示溶于水的形式，e^-代表电子。
解释：1. 在电解精炼铜过程中，铜矿石首先经过破碎、浮选等工艺处理，得到含铜的精矿。
然后，精矿经过研磨成细粉，与稀硫酸等酸性溶液反应，生成含铜离子的溶液。
2. 这个溶液会被注入电解槽，槽中的阳极由纯铜制成。
当电流通过电解槽时，溶液中的Cu2+离子会被还原成纯铜，同时，阳极上的纯铜也会溶解进入溶液中，补充离子中的Cu2+。
3. 在阳极上，铜原子会失去两个电子，形成Cu2+离子。
这些离子会与溶液中的其他物质结合，形成含铜离子的复杂物质。
4. 通过电解精炼铜的过程，阳极上的纯铜逐渐溶解，补充了溶液中的离子。
而在阴极上，电流通过后，离子会被还原成纯铜，逐渐沉积在阴极上。
5. 这样，通过不断的电解和沉积过程，铜离子会逐渐从溶液中被还原出来，最终得到高纯度的纯铜。
电解精炼铜阳极方程式中的Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e^-表示铜在阳极上失去了两个电子，形成Cu2+离子。
这个过程是通过电流的作用实现的，电流通过电解槽中的溶液，引发了铜的氧化和还原反应。
总结：电解精炼铜阳极方程式Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e^-表示在电解精炼铜的过程中，阳极上的纯铜被氧化成Cu2+离子。
通过电流的作用，离子从阳极上脱离溶解，并在阴极上得到还原，最终形成高纯度的纯铜。
这个过程是通过电解法从铜矿石中提取纯铜的重要方法之一。
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电解精炼铜
高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆
以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。
下列叙述正确的是
①粗铜与直流电源的负极相连
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，得到的精铜质量为16 g
④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽底部形成阳极泥
A．①③B．②④C．③④D．②③
【参考答案】D
1．电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe等失去电子，产生的阳离子残留在溶液中，不比铜活泼的金属Ag、Au等以金属单质的形式沉积在电解池的底部，形成阳极泥，粗铜中的铜在阴极上析出。
2．装置
1．利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是A．电解时以精铜作阳极
B．粗铜接电源的负极，其电极反应是Cu-2e-Cu2+
C．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥
D．以CuSO4溶液为电解质溶液，电解一段时间后，CuSO4溶液的浓度保持不变
2．某同学设计一个燃料电池(如下图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
（1）通入氢气的电极为________(填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为____________________。
（2）石墨电极为________(填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，________(填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。
（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将
________(填“增大”“减小”或“不变”)。
精铜电极上的电极反应式为
________________________________________________。
3．冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、镍、银、金和铂等微量杂质，俗称粗铜。
工业上通常通过电解法除去这些杂质制得精铜，以提高铜的使用价值，扩大铜的应用范围。
(几种金属的相对原子质量是：Fe－56，Ni－59，Cu－64，Zn－65，Ag－108，Au－197。
)
请完成下列问题：
（1）一般来说，电解精炼铜的初始电解质溶液里的阳离子是________，写出铜的电解精炼过程中的阴极反应式________________________________________________。
（2）如果转移0.020 mol e－，下列说法中一定正确的是________。
①阴极质量增加0.64 g ②阳极质量减少0.64 g
③电解质溶液的质量保持不变④电解质溶液的温度保持不变
4．如图所示，U形管内盛有100 mL 的溶液，按要求回答下列问题：
（1）打开K2，闭合K1，若所盛溶液为CuSO4溶液：则A为________极，A极的电极反应式为______________________。
若所盛溶液为KCl溶液，则B极的电极反应式为________________。
（2）打开K1，闭合K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则A电极附近可观察到的现象是____________________，Na＋移向________极(填A、B)；总反应化学方程式是____________________。
（3）如果要用电解的方法精炼粗铜，打开K1，闭合K2，电解液选用CuSO4溶液，则A 电极的材料应换成是________(填“粗铜”或“纯铜”)，反应一段时间后电解质溶液中Cu2＋的浓度将会________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
1．【答案】C
2．【答案】（1）负极 H2－2e－＋2OH－===2H2O
（2）阳极铁极
（3）减小 Cu2＋＋2e－===Cu
【解析】（1）通入氢气的电极为负极，由于电解质溶液是碱性的，所以该电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O。
（2）由于石墨电极与电源的正极连接，所以石墨电极为阳极，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，溶液中的H＋在阴极(Fe电极)放电，破坏了附近的水的电离平衡，该区域的溶液显碱性，因此铁极的溶液先变红。
（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，因为粗铜中有活动性比Cu强的金属失去电子，而得到电子的只有Cu2+，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度会减小；精铜电极上的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。
3．【答案】（1）H＋和Cu2＋ Cu2＋＋2e－===Cu （2）①
【解析】电解精炼铜的电解质溶液一般为用硫酸酸化了的硫酸铜溶液，其中的阳离子是H＋和Cu2＋。
粗铜中Fe、Zn、Ni均有可能放电转化为Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋，Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋、H＋和Cu2＋中放电能力Cu2＋最强，所以在阴极上放电的只有Cu2＋，当有0.020 mol e－转移时阴
极质量增加×64 g·mol－1＝0.64 g。
Ag和Au都不能放电，只是以固态单质的形式沉积于电解糟的底部。
Fe、Zn、Ni中，有相对原子质量比Cu大的，也有相对原子质量比Cu小的，且Fe、Zn、Ni的放电能力都强于Cu，首先在阳极上被溶解，因此阳极上放电的不只是铜，阳极质量减少量不固定，电解质溶液的质量也不会保持不变。
在电解精炼铜的过程中，能量转化的形式主要是电能转化为化学能，但也有电能转化为热能，电解质溶液的温度肯定会变化。
4．【答案】（1）负 Zn－2e－===Zn2＋ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－
（2）A极上有气泡，电极附近溶液变红 A
2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
（3）纯铜减小。