高校化学の酸化還元反応の範囲です ①　カルシウムの単体を作るためには、カルシウム塩の水溶液の電気分解では得ることができない。その理由を説明せよ。 ②　銅の電解精錬において、粗銅中に含まれる亜鉛、金、銀、ニッケル、鉄の不純物はどうなるか。理由とともに示せ。 ③　 アルミニ... 続きを読む

粗銅からさらに電気分解をして純銅を得るという電解精錬について質問します。 陽極泥に現れるAuやAgはどこから来ているのでしょうか？ また、陽極、陰極に繋いでいる粗銅と純銅がありますが、元から粗銅と純銅なのでしょうか？それとも反応してそれぞれ純銅と粗銅になっていくのでしょうか？

銅の電解精錬で、なぜ陽極の粗銅はハロゲン化物イオンじゃないのに電解されているんですか？ また溶け出した銅よりもイオン化傾向が小さいイオンはなぜ、沈殿するんですか？ また純銅板を用いて銅を精錬するということは1番初めの純銅板はどうやって作ったんですか？

●銅の電解精錬 電気分解を利用して, 不純物を含んだ金属から純粋な金属を 取り出すことを電解精錬という。金属 の精錬として大規模に行われているの が、銅の電解精錬である。黄銅鉱 (主 でんかいせいれん おうどうこう 5 園成分はCUFES2)などを製錬して得ら れる銅は,金,銀,ニッケルなどの 不純物を含み,純度が約99%で粗銅 と呼ばれる。粗銅は電気分解により 99.99%以上の高純度の銅(純銅)に精 そ どう 硫酸酸性の 硫酸銅(II)水溶液 10 錬される。 銅の電解精錬では,粗銅板を陽極, 純銅板を陰極として, 硫酸酸性にした 硫酸銅(II)水溶液中に入れ,両電極間 に約0.3Vの電圧を加えて長時間電気 2 編 粗銅板 ▲図11 銅の電解精錬のようす 純銅板 15 分解を行う。 [陰極] Cu* + 2e"- → Cu (25) 陽極 陰極 [陽極] Cu-→ Cu?* + 2e (26) 陰極には,陽極から溶け出した銅 (II)イオンや,もともと硫酸銅(II)水 溶液に含まれていた銅(II)イオンが還 元されて,銅が析出する。 陽極からは,銅と,銅よりもイオン 化傾向が大きい鉄,ニッケル, 亜鉛な 20 SO- -Cu? Cu?+ Cu?+ Cu?+ → Fe?+ N?+ SO 硫酸酸性 硫酸銅(I)水溶液 陽極泥一 どが陽イオンとなって溶け出す。金や 銀などの銅よりもイオン化傾向の小さ い金属は,単体のまま陽極の下に沈殿 する。これを陽極泥という。 25 ▲図12 銅の電解精錬のしくみ陽極泥 からはAuやAgなどの貴金属が回収される。 工業的には,陰極にはステンレス板が使用 されている。 ようきょくでい このようにして,高純度の銅を得る ことができる。 30 ○ O 粗銅板

解説お願いします🙇‍♀️

2500 60 希硫酸を含んだ硫酸銅(II )水溶液1Lに, 不純物として銀とニッ ケルを含んだ粗銅を陽極, 純銅を陰極として電気分解を行った。直流電 流を一定時間通じると, 粗銅は 2.00g減少し, 純銅は 1.92g増加した。 また,水溶液中の銅(IⅡ)イオンの濃度は, 0.010 mol/L 減少した。水価 液中に溶け出したニッケルの質量と, 陽極泥として沈殿した銀の質重を 二酸 の間 し、 982 求めよ。原子量:Ni359, Cu=64, Ag=108 (センター試験図) コL」

この問題の(6)が全然わかりません。 答えは0.19gです。

2 銅の製錬についての以下の文章中の( )に適する語を記し、あとの問に答えよ。なお, アには物質の名称! 銅の製錬では,CuFeS2 (黄銅鉱)を加熱して空気酸化して得る CueS ( ア)を転炉でさらに空気により硫 黄分を(イ)として除去し, 少量の金属を不純物として含む銅, いわゆる ( ウ )を得る。 さらに、(ウ)は(エ)極に,もう一方の電極にステンレス板を接続し, 電解液には硫酸酸性の硫酸銅(IⅡ)水溶 液を用いた条件で、電解精錬される。この時の電気分解は低電圧でゆっくり行われる。この電解精錬により,(ウ) に含まれていた不純物のうち, 銅よりもイオン化傾向が( オ )い金属はイオンとして溶液中に溶け, (1銅よりも イオン化傾向が((カ)い金属はその場で沈殿する。 また, (2ステンレス板の表面は(キ)で覆われる。 実際に、硫酸銅(Ⅱ)水溶液を用い, 不純物として亜鉛と銀を含む(ウ) を実験に用いたところ, (ウ) が5.0g減 少し,(キ)は4.8g生じた。 さらに, 水溶液中の銅(IⅡ) イオンは 0.010 mol だけ減少した。 (1) 下線部(1)で生じた沈殿を特に何というか。 (2)亜鉛,鉄,鉛,銀,金を含む粗銅を用いた場合,下線部(1)の沈殿に存在しうる物質の化学式をすべて記せ。 (3) 転炉で起こる変化の化学反心式を示せ。 (4))下線部のように,不純物として亜鉛を含む合金の名称を記せ。 (5) 下線部のように, 電気分解を低電圧で行う理由を述べよ。 (6)実験で得られた設問(1) の沈殿の質量を求めよ。本テストで最も難易度が高い問題です!

わからないので教えてください！

50x (0 化学 の実験を行った。陽極の粗銅では, 銅と亜鉛は2価の陽イオンになって溶け山 すが, イオン化傾向が銅より小さい銀はイオンにならす,単体のまま沈殿」。 at 陽極泥となる。一方, 陰極では, 銅(1I)イオンが還元されて銅が析出するか 亜鉛は, イオン化傾向が銅より大きいため,析出しない。 一定時間電気分解を行い, 回路に 0.0200-mol の電子を流したところ, 雷 液中の銅(I)イオンのモル濃度が 0.0020 mol/L減少し, 陽極泥が 27 mg41 た。このとき, 粗銅板から溶け出した銅, 亜鉛,および単体のまま沈殿した毎 の物質量の比(Cu: Zn: Ag) として最も適当なものを, 下の①~④のうちから 0020、 ウ^(0 ml 1 一つ選べ。 8 0.99810l2、 0.002x0.5 50x(o 10x10k 電源 at+ 2e→ Cn Cu→ Ca'ta le 0.0100. 0020a_1銅 こム 27mg. -2 0.1000 mol/L 硫酸銅(II)水溶液 500 mL 24 Cusate Q.or ' 0.0 A図1 銅の電解精錬の実験装置 0 32:8:1 2 36:4:1 14 3 72:8:1 76:4:1 純銅板 粗銅板

(2)です 電子が何molか考えてそこから解くことはできますか？

不純物として銀と亜鉛のみを含む粗銅および純銅を電極にし, 銅(I)イオンを含む硫酸酸性水溶液 2 1.00 L中で電解精錬を行ったところ, 粗銅は 103.5 g 減少, 純銅は100.0g増加し, 溶液中の銅(IⅡI) イオン濃度は 0.0600 mol/L 減少し,陽極泥の質量は 3.39 gだった。次の問いに有効数字2桁で答 えよ。ただし,原子量は Cu=63.5, ファラデー定数は 9.65× 10* C/mol とする。 9.65 XO.12 1930 965 (1)、この反応で流れた電気量[C] を答えよ。 Cu Cu'チ+20 2 61,580 『Cat2e-Ca 無色実月 (00.0g ta CuSOcaR (00.0g エニ e 0.120mol X 9.65K1O 1.16X(D% う0 X (o5 (A7るxro" c) 5 0.034 63,5208080 1905 0956 635 (2) 粗銅から溶けだした銅の質量 [g] を答えよ。 (00.0 X2 = 0.a315. . X100 63.5 3.15 m。1e ダ150 2540 100.0 X2x-x 65= 100.0 635 2C mol Cu Cu 59ド 96、38 g) 2f +2e Noo 2t Ca 42e Cu、 0 ()

マーカー部分でどのように電子が使われるのですか？

なお,粗銅中に不純物として Cuよりイオン化傾向が大 きい金属,例えば Niが含まれているときは, Ni が Ni?t になるのに電子が使われるため, 「陽極で溶け出す Cu の物質量」より「陰極で析出する Cu の物質量」が多くな るので, 溶液中の Cu?+ の物質量はしだいに減少してい く。

問の解答での2molっていう部分がわかりません、、 なぜ二分の一じゃないのかを教えて貰いたいです！！

純銅板 粗銅板一 102. 銅の電解精錬 次の文中の( 黄銅鉱を還元して得られる銅は粗銅とよばれ,亜鉛,鉄,金, 銀のような不純物を含 )に金属名を入れ,下の問いに答えよ。 む。図のように, 粗銅を陽極, 純銅を陰極にして硫酸酸 性硫酸銅(II)水溶液を電気分解すると, 粗銅から銅とと もに(ア )や(ィ)が陽イオンとなって溶け出すが, イオン化傾向が小さい(ウ )や( エ )は, 陽極泥と して沈殿する。また, 陰極には, 銅のみが析出する。 Cu?+. (ア) (問) 純銅1.28gを得るためには,何Cの電気量が必要 X か。ただし,流れた電流はすべて銅の溶解と析出 (イ) Cu+- (ウ)、 (エ) XlomJm O1X に使われるものとする。 硫酸酸性硫酸銅(Ⅱ )水溶液 TOS 0-00(原子量) H=1.0 0316 Cu364

この②の部分で、なぜ溶けずに沈殿するのですか？

鶴 器 粗銅に含まれるその他の金属 の陽極の粗銅からは,鉄Fe やニッケル Ni なども溶け出すが,銅よりもイオン化傾 向の大きな金属の陽イオンは還元されにくく,水溶液中にとどまる。 極 オンの3陽極 Fe いた。 → Fe+ + 2e- (酸化) (33) Ni → NiP+ + 2e 25 (酸化) の銅よりもイオン化傾向の小さい金 Au や銀 Ag などは,まわりの銅が溶け出して も溶けず,そのまま単体として陽極の下に沈殿する。この沈殿を陽極泥といい, (34) ニッケル ようきょくでい anode slime ここから金や銀が回収されている。 日日 A日 ナ TたTムA口