Характеристика процессов рафинирования меди

Задача 987.

В чем заключается процесс рафинирования меди? Что происходит при этом с содержащимися в черновой меди примесями более активных (Zn, Ni) и менее активных (Аg, Нg) металлов?

Решение:
Процесс рафинирования меди основан на использовании электролиза раствора соли меди с использованием расходуемого (активного) анода, то последний, сделанный из меди будет окисляться в ходе электролиза, переходить в раствор в виде катионов Cu²⁺ и «переосаждаться» на катоде. Следовательно, энергия электрического тока при этом расходуется на перенос металла с анода на катод. Так на этом принципе основано рафинирование меди, очистка её от примесей более активных металлов (Zn, Ni) и менее активных металлов(Аg, Нg). Для рафинирования меди используют раствор медного купороса – наиболее распространённая и дешёвая соль этого металла. Но раствор медного купороса обладает низкой электропроводностью, поэтому для её увеличения в электролит добавляют серную кислоту. Кроме того, в раствор соли вводят небольшое количество добавок, способствующих получению компактного осадка металла. Электроды погружают в раствор медного купороса. Их изготавливают из очищенной меди (катод) и неочищенной (анод). В результате электролиза неочищенная медь с содержащимися в ней примесями растворяется, а на катоде из раствора осаждаются только ионы Cu2+. При этом примесь остаётся в растворе или оседает на дно ванны. Цинк и никель – металлы, которые имеют значительно более отрицательный электродный потенциал, чем медь, будут анодно растворяться вместе с медью, но не осаждаются на катоде, а накапливаются в катодном пространстве в виде ионов Zn²⁺ и Ni²⁺. В связи с этим электролит периодически очищают от примесей Zn²+ и Ni²⁺. Серебро и ртуть – малоактивные металлы, не претерпевают анодного растворения, а в ходе процесса оседают у анода, образуя анодный шлам, который периодически извлекается.

Задача 988.
Написать уравнения реакций растворения гидроксида меди в кислоте и в растворе аммиака.
Решение:
а) Уравнение реакции растворения гидроксида меди в кислоте:

Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O

а) Уравнение реакции растворения гидроксида меди в в растворе аммиака::

Cu(OH)₂ + 2NH₄OH = (NH₄)₂[Cu(OH)₄]
тетрагидроксо-
куприт (II) аммония

Задача 989.
Закончить уравнения реакций:
а) Ag₂O + H₂O₂ ⇒
б) AgBr + Na₂S₂O₃ (избыток) ⇒
в) Cu + KCN + H₂O ⇒
Решение:
а) Ag₂O + H₂O₂ ⇒ 2Ag↓ + H2O + O₂↑