Question

ひまわり

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
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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。
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▲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。
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○ O
粗銅板