Question

我國某大型電解銅生產企業，其冶煉工藝中銅、硫回收率達到97％、87％。下圖表示其冶煉加工的流程：

冶煉中的主要反應：Cu₂S + O₂ =" 2Cu" + SO₂
（1）煙氣中的主要廢氣是________________，從提高資源利用率和減排考慮，其綜合利用方式是制___________。
（2）電解法煉銅時，陽極是____________（填“純銅板”或“粗銅板”）；粗銅中含有的金、銀以單質的形式在電解槽_______________（填“陽極”或“陰極”的槽底，陰極的電極反應式是_________________________________________。
（3）在精煉銅的過程中，電解質溶液中c(Fe²⁺)、c(Zn²⁺)會逐漸增大而影響進一步電解。
幾種物質的溶度積常數（K_SP）：

物質	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Zn(OH)2	Cu(OH)2
KSP	8.0×10－16	4.0×10－38	3.0×10－17	2.2×10－20

 
調節電解液的pH是除去雜質離子的常用方法。根據上表中溶度積數據判斷，含有等物質的量濃度的Fe²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺的溶液，隨pH升高最先沉淀下來的離子是______________。
一種方案是先加入過量的H₂O₂，再調節pH到4左右。加入H₂O₂后發生反應的離子方程式為___________________________________________________________________________。

Answer 1

（1）SO₂（1分）  硫酸（1分）
（2）粗銅板（1分） 陽極（1分）    Cu²⁺ + 2e^－=" Cu" （2分）
（3）Fe³⁺（2分）    2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺ = 2Fe³⁺ + 2H₂O（2分）

試題分析：（1）由題意可知煙氣中主要廢氣為SO₂，可回收用于制取H₂SO₄，變廢為寶；（2）電解法煉銅時，粗銅板作陽極，純銅板作陰極；金、銀比銅難失去電子，不能在陽極反應，也不溶于電解液，沉底變為陽極泥；陰極反應式為Cu²⁺ + 2e^－=" Cu" ；（3）溶度積越小的氫氧化物，其溶解度一般越小，越容易形成過飽和溶液而析出沉淀，讀圖可知，Fe³⁺最先沉淀，Fe²⁺最后沉淀；由電子守恒、電荷守恒、原子守恒原理配平可得：2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺ = 2Fe³⁺ + 2H₂O。