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(时间：40分钟满分：60分)非选择题(共4小题，60分)(12分)(2010江苏)以水氯镁石(主法实现了粗铜的提纯，并对阳
步骤一：电解精制电解时，粗铜应与电源的极相连。阴极上的电极反应式为电解过程中，硫酸铜的浓度会(填“变大”“不变”或“变小”)。
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：
目标产物质量
产物总质量
x100%。
⑵阳极泥的综合利用原子利用率是衡量绿色化学的重要依据之一，原子利用率=选硝酸溶解阳极泥，设计了两种方案：
方案1:用14molL「1硝酸溶解银，制备硝酸银;方案2：用2molL一1硝酸溶解银，制备硝酸银。
① 写出化学方程式:
方案1:;7方^^2:。
② 方案1原子利用率为;方案2原子利用率为(小数点后保留两位小数)。
③ 残渣中含有极少量的金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到一些有关金的知识,以下是他们获取的一些信息：
序号
反应
反应程度
1
Au+6HNO3(浓)==Au(NO3)3+3NO2f+3H2O
很难发生
2
Au3++4CI—[AuCI4]—
容易发生
从表中可知金很难与硝酸反应，却可溶于王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比1:3的混合物)，请你简要解释金能够溶于王水的原因：
O步骤三：测定步骤二滤液中Cu2JFe2+等的含量。(已知：氢氧化锌溶于氢氧化钠溶液中)(3)以下是该小组探究滤液的一个实验流程:
100inL滤诙►固体
呼3応"「•忸窗冠住
加人足量的麵氧
*沉淀
+的浓度为mol-L一1,Fe2+的浓度为mol•_一1。
解析粗铜精炼原理是：在阳极粗铜中的铜失去电子，进入溶液中，铜离子在阴极得电子，从而在阴极沉积；粗铜中比铜活泼的杂质如锌、铁先失去电子进入溶液中。因为银、金没有铜活泼且含量较小，当铜完全溶解时，银和金才沉积于阳极泥中。在阴极，得电子能力：
Cu2+>Fe2+>Zn2+,所以精铜为阴极，铜优先附在精铜表面，Fe2+、Zn2+留在溶液中，这样就精炼了粗铜。
在电解池中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，所以粗铜作阳极，应与电源正极相连。精铜为阴极，Cu2+在阴极发生还原反应。铁、锌比铜活泼，电解刚开始时阳极发生的反应为：Fe—2e_==Fe2+,Zn—2e_==Zn2+;阴极发生的反应：Cu2++2e_==Cu,所以硫酸铜溶液的浓度减小。
14molL=1的硝酸为浓硝酸，与银反应生成硝酸银、NO2和H2O;2mol•_的硝酸为稀硝酸，与银反应生成硝酸银、NO和H2O。目标产物是硝酸银，方案1:Ag+2HNO3(浓)==AgNO3170+NO2f+H2O，原子利用率=X100%%;若制得3molAgNO3,就生170+46+18成了3molNO2。方案2:3Ag+4HNO3(稀)==3AgNO3+NOf+2H2O，原子利用率=170X3
170X3+30+36
X100%〜%，若制得3molAgNO
3,
只生成
1molNO。判断方案是否
符合绿色化学的要求，可以从节省原料、原子利用率或环保等角度考虑。
由表格信息知，[AuCI4]-很稳定，由于王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1:3组成的混合物,含有大量浓盐酸，易形成稳定的四氯合金离子，促进反应向右移动。化学方程式为：
Au+HNO3+4HCl==HAuCl4+NOf+2H2O。
根据步骤二知，滤液中含有Cu2+、Fe2+、Zn2+,加入过量铁粉，发生的反应为：Cu2++Fe=Cu+Fe2+;过滤得到的固体中含有铁和铜，滤液中含有Fe2+、Zn2+,已知氢氧化钠溶液能溶解氢氧化锌，所以最终灼烧得到的固体为氧化铁：Fe2++2OH-==Fe(OH)2j,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
n(Cu2+)=n(Cu)=
64gmol
,n(Fe2+)=2n(Fe2O3)=
160gmol—1
X2=，因为铁置换铜时生成
Fe2+,所以原100mL滤液中含Fe2+的物质的量为：n(Fe2+)=—=,c(Cu2+)=
=—〔,
c(Fe2+)=
=—1。