铜陵有色金属集团公司是电解铜产量全国第一的大型企业。其冶炼工艺中铜、硫回收率 达到97%、87%。下图表示其冶炼加工的流程：
冶炼中的主要反应为：Cu2S＋O22Cu＋SO2。
21.①烟气中的主要废气是SO2，从提高资源利用率和减排考虑，用氨水可使燃煤烟气脱硫，其原理为用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4。能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有____(填字母)。
a．增大氨水浓度
b．升高反应温度
c．使燃煤烟气与氨水充分接触
d．通入空气使HSO转化为SO
采用上述方法脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，原因是________(用离子方程式表示)。
②将0.23 mol SO2和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应2SO2＋O2=2SO3，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol SO3，则反应的平衡常数K＝_____。
22.电解法精炼铜时，阳极是________(填“纯铜板”或“粗铜板”)；粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽________(填“阳极”或“阴极”)的槽底，阴极的电极反应式是________。
23.在精炼铜的过程中，电解质溶液中c(Fe2＋)、c(Zn2＋)会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度积常数(Ksp)
①调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度Fe2＋、Zn2＋、Fe3＋、Cu2＋的溶液，随pH升高最先沉淀下来的离子是___________________。
②一种方案是先加入过量的H2O2，再调节pH到4左右，加入H2O2的目的是_______________。加入H2O2后发生反应的离子方程式为___________________。
24.某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是( )
考察知识点
- 铜金属及其重要化合物的主要性质
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正确答案
AC HCO3-＋SO2=CO2＋HSO3- 23.8
解析
①烟气中的主要废气是SO2，从提高资源利用率和减排考虑，用氨水可使燃煤烟气脱硫，其原理为用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4。
A．增大氨水浓度，反应正向进行，能提高燃煤烟气中SO2去除率；
B．升高反应温度，该反应是放热反应，逆向进行，不能提高燃煤烟气中SO2去除率；
C．使燃煤烟气与氨水充分接触，加大接触面积，能提高燃煤烟气中SO2去除率；
D．通入空气使HSO3-转化为SO42-，通入空气不仅能氧化HSO3-，还能氧化第一步反应生成的SO32- ，导致第二步反应不能发生，二氧化硫的去除率降低。故选AC。
采用上述方法脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，原因是HCO3-＋SO2=CO2＋HSO3-；
② 2SO2＋O2
考查方向
解题思路
①烟气中的主要废气是SO2，从提高资源利用率和减排考虑，用氨水可使燃煤烟气脱硫，其原理为用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4。
A．增大氨水浓度，反应正向进行，能提高燃煤烟气中SO2去除率；
B．升高反应温度，该反应是放热反应，逆向进行，不能提高燃煤烟气中SO2去除率；
C．使燃煤烟气与氨水充分接触，加大接触面积，能提高燃煤烟气中SO2去除率；
D．通入空气使HSO3-转化为SO42-，通入空气不仅能氧化HSO3-，还能氧化第一步反应生成的SO32- ，导致第二步反应不能发生，二氧化硫的去除率降低。
采用上述方法脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，原因是HCO3-＋SO2=CO2＋HSO3-；
② 2SO2＋O2
易错点
该题难较大，对学生的思维能力要求较高，不易得分。该题的关键是理解工业电解冶炼金属铜原理、离子方程的书写，溶度积常数的含义和表达式，该题有利于培养学生严谨的逻辑思维能力，提高学生综合解题能力。
正确答案
粗铜板 阳极 Cu2＋＋2e－＝Cu
解析
电解精炼铜时，粗铜是阳极，精铜是阴极，在阴极上铜离子发生还原反应：Cu2++2e-=Cu；
考查方向
解题思路
电解精炼铜时，粗铜是阳极，精铜是阴极，在阴极上铜离子发生还原反应：Cu2++2e-=Cu；
易错点
该题难较大，对学生的思维能力要求较高，不易得分。该题的关键是理解工业电解冶炼金属铜原理、离子方程的书写，溶度积常数的含义和表达式，该题有利于培养学生严谨的逻辑思维能力，提高学生综合解题能力。
正确答案
①Fe3＋
解析
根据表中氢氧化物的溶度积可知，氢氧化铁的溶度积最小，其溶解度最小，所以随pH升高最先沉淀下来的离子是铁离子；双氧水能够将溶液中的亚铁离子氧化成铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；
考查方向
解题思路
根据表中氢氧化物的溶度积可知，氢氧化铁的溶度积最小，其溶解度最小，所以随pH升高最先沉淀下来的离子是铁离子；双氧水能够将溶液中的亚铁离子氧化成铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；
易错点
该题难较大，对学生的思维能力要求较高，不易得分。该题的关键是理解工业电解冶炼金属铜原理、离子方程的书写，溶度积常数的含义和表达式，该题有利于培养学生严谨的逻辑思维能力，提高学生综合解题能力。
正确答案
解析
A．由题意知当金属阳离子浓度相等时，溶液中OH-的浓度分别为10-12.7和10-9.6，若设金属阳离子浓度为x，则Ksp［Fe(OH)3］＝x·(10-12.7)3，Ksp［Cu(OH)2］＝x·(10-96)3，显然Ksp［Fe(OH)3］＜Ksp［Cu(OH)2］，A正确；
B．a 点变到b点溶液的酸性减弱，但NH4Cl溶于水是显酸性的，因此B错误；
C．只要温度不变Kw就是不变的，C正确；
D．溶度积曲线上的每一点都代表饱和点，而b、c两点分别在曲线上，所以此时溶液达到饱和，曲线左下方的是不饱和点，右上方的是过饱和点，D正确。
故选B。
考查方向
解题思路
A．由题意知当金属阳离子浓度相等时，溶液中OH-的浓度分别为10-12.7和10-9.6，若设金属阳离子浓度为x，则Ksp［Fe(OH)3］＝x·(10-12.7)3，Ksp［Cu(OH)2］＝x·(10-96)3，显然Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]；
B．a 点变到b点溶液的酸性减弱，但NH4Cl溶于水是显酸性的；
C．只要温度不变Kw就是不变的；
D．溶度积曲线上的每一点都代表饱和点，而b、c两点分别在曲线上，所以此时溶液达到饱和，曲线左下方的是不饱和点，右上方的是过饱和点。
易错点
该题难较大，对学生的思维能力要求较高，不易得分。该题的关键是理解工业电解冶炼金属铜原理、离子方程的书写，溶度积常数的含义和表达式，该题有利于培养学生严谨的逻辑思维能力，提高学生综合解题能力。