Question

(16分)

(1)電鍍時，鍍件與電源的    極連接。

(2)化學鍍的原理是利用化學反應生成金屬單質沉積在鍍件表面形成鍍層。

① 若用銅鹽進行化學鍍銅，應選用＿（填“氧化劑”或“還原劑”）與之反應。

② 某化學鍍銅的反應速率隨鍍液pH 變化如右圖所示。該鍍銅過程中，鍍液pH 控制在12.5左右。據圖中信息，給出使反應停止的方法：               

(3)酸浸法制取硫酸銅的流程示意圖如下

① 步驟（i）中Cu₂(OH) ₂CO₃ 發生反應的化學方程式為                    。

② 步驟（ii）所加試劑起調節pH 作用的離子是                 （填離子符號）。

③ 在步驟（iii）發生的反應中，1 mol MnO₂轉移2 mol 電子，該反應的離子方程式為           。

④ 步驟（iv）除去雜質的化學方程式可表示為

3Fe³⁺ + NH₄⁺+2SO₄^2-+6H₂O= NH₄Fe₃ (SO₄)₂(OH)₆＋6H ⁺

過濾后母液的pH = 2.0 , c (Fe³⁺) =a mol·L^-1，, c ( NH₄⁺）=b mol·L^-1，, c ( SO₄^2-）= d mol·L^-1，該反應的平衡常數K=＿           （用含a 、b 、d 的代數式表示）。

 

Answer 1

【答案】

(1) 負

(2) ①還原劑   ②調節溶液pH在8～9之間

(3)① Cu₂(OH)₂CO₃＋2H₂SO₄＝2CuSO₄+CO₂↑+3H₂O。

② HCO₃^－ 。

③ MnO₂+2Fe^2＋+4H^＋Mn^2＋+2Fe^3＋+2H₂O。

④

【解析】(1)電鍍時，待鍍件與電源的負極相連，溶液中的鍍層金屬離子得到電子在鍍件上析出。

(2) ①②化學電鍍的原理就是利用置換反應將鍍層金屬離子從溶液中置換出來，從銅鹽中置換出銅通常用Fe等還原劑。②由圖可看出溶液pH低于9時，該化學鍍的反應速率為0，因此可調節pH略小于9即可使反應停止。

(3)①Cu₂(OH)₂CO₃溶于H₂SO₄的反應為：Cu₂(OH)₂CO₃＋2H₂SO₄＝2CuSO₄+CO₂↑+3H₂O。

②加入的NH₄HCO₃中的NH₄^＋ 水解顯酸性，HCO₃^－ 水解顯堿性，且可以與溶液中的H^＋反應，故起調節pH作用的離子是HCO₃^－ 。

③溶液中具有還原性的只有Fe^2＋，再根據1molMnO₂轉移2mol電子，即可寫出相應的離子方程式為MnO₂+2Fe^2＋+4H^＋Mn^2＋+2Fe^3＋+2H₂O。

④化學平衡常數就是達到化學平衡時，生成物濃度冪之績與反應物濃度冪之績的比值，注意溶液中的沉淀和水的濃度看作是1。

考點定位：本題考查了電鍍原理、化學平衡的應用和物質的制備。