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

б) AgBr + 2Na2S2O3 (избыток) ⇒ Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr

в) 2Cu + 8KCN + 2H2O ⇒ 2K3[Cu(CN)4]↓+ 2KOH + H2