25. 已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(杂质与酸不反应)。某化学兴趣小组在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。
(1)步骤一:电解精制:
①电解时,粗铜电极上的主要电极反应式为
___________,电解过程中,硫酸铜的浓度会
___________(选填:变大、不变、变小)。
②精炼铜的纯度极高,主要原因是在阴极只有Cu
2+得电子生成铜单质,溶液中的Fe
2+,Zn
2+等离子不会在阴极得电子,原因为:
___________步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:
(2)阳极泥的综合利用:
①稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方式:
___________。残渣含有极少量的黄金。为了回收金,他们查阅了有关资料(见下表):
序号 | 反应 | 化学平衡常数 |
1 | Au + 6HNO3(浓) Au(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O | <1 |
2 | Au3+ + 4Cl-= | >1 |
②从资料中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物),请你从化学平衡移动的角度简要解释金能够溶于王水的原因
___________。
(3)滤液含量的测定:以下是该小组探究滤液的一个实验流程:
则100mL滤液中Cu
2+的浓度为
___________mol·L
-1,Fe
2+的浓度为
___________mol·L
-1