铜的精炼总反应解析
铜的精炼经过主要涉及电解精炼法,其总反应可以概括为:2CuSO4 + 2H2O → Cu + 2H2SO4 + O2,在这个经过中,阳极反应为2H2O → O2 + 4H+ + 4e-,阴极反应为2Cu2+ + 4e- → Cu,在电解精炼经过中,粗铜作为阳极,纯铜作为阴极,硫酸铜溶液作为电解液,在阳极,比铜活泼的金属会失去电子溶解,而不活泼的金属则会形成阳极泥,沉积在电解槽底部。
在阴极,溶液中的H+和Cu2+都能得到电子,但由于铜离子的还原能力更强,且浓度远高于氢离子,因此阴极反应为Cu2+ + 2e- → Cu,总反应式可以简化为Cu(阳极)= Cu(阴极),如果电解质溶液换成水,或者没有溶液,电子流动将不再是化学反应。
在电解经过中,氯离子和氢氧根在阳极活性电极完全溶解后会发生放电,生成氯气和氧气,其中氯离子优先于氢氧根放电,在阴极,如果没有金属阳离子,氢离子就会放电生成氢气,总反应式为CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O,表示一份子二氧化碳和三分子氢气生成一分子甲醇和一分子水。
工业制铜的化学反应方程式
工业制铜主要采用湿法炼铜、火法炼铜和电解精炼等技巧,下面内容是这些技巧中涉及的主要化学反应方程式:
1. 湿法炼铜:Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
2. 火法炼铜:2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2,2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2
3. 电解精炼:Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2
在火法炼铜经过中,黄铜矿(CuFeS2)需要经过氧化反应提取铜,反应方程式为:2CuFeS2 + 7O2 → 2Cu2S + 2FeO + 2SO2,为了将FeO转化为更有价格的铜,通常会加入沙子(SiO2)作为熔剂。
粗铜电解精炼总反应方程式详解
粗铜电解精炼的总反应方程式为:2CuSO4 + 2H2O → Cu + 2H2SO4 + O2,在阳极,粗铜会失去电子,生成Cu2+离子,同时水分子被氧化生成氧气,在阴极,Cu2+离子会得到电子,还原成纯铜,这个经过中,粗铜中的杂质金属会形成阳极泥,沉积在电解槽底部。
在阴极上,溶液中的H+和Cu2+都能得到电子,但由于铜离子的还原能力更强,因此阴极反应为Cu2+ + 2e- → Cu,总反应式可以简化为Cu(阳极)= Cu(阴极)。
电解精炼铜与电池原理比较
电解精炼铜和电池的职业原理有所不同,原电池是自发反应,正极(阴极)得到电子,负极(阳极)失去电子,而电解池是外部电源给予的强制反应,正极(阳极)失去电子,负极(阴极)得到电子。
在铜的电解精炼经过中,阳极铜失去电子变成铜离子进入溶液,铜离子在阴极获得电子得到阴极铜,当阳极上的活性金属电解完后,电解质溶液中的离子(包括溶质和溶剂)会参与放电反应,在阳极,氯离子和氢氧根会放电生成氯气和氧气,而在阴极,如果没有金属阳离子,氢离子会放电生成氢气。