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文檔簡介

1、.中學(xué)化學(xué) 試題資源庫氯堿工業(yè)、電化學(xué)綜合A組 D用直式隔膜式電解槽電解飽和食鹽水,下列說法中,錯誤的是A 陰、陽極電極材料分別是鐵和石墨B 加入電解槽中的原料是預(yù)先加熱過的飽和食鹽水C 加入電解槽的飽和食鹽水必須先除去鈣、鎂等離子D 從電解槽中流出的是純凈的氫氧化鈉溶液 B、C在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng),同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是A 原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)B 原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)C 原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)D 原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng) C因發(fā)生電極反應(yīng),直接破壞了該電極附近水的電離平衡的是A 電解氯化銅溶液的陰極 B

2、 銅鋅原電池的負(fù)極C 電解飽和食鹽水的陰極 D 電解飽和食鹽水的陽極 C下列關(guān)于銅電極的敘述,正確的是A 銅鋅原電池中銅為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)B 用電解法精煉粗銅時,粗銅作陰極C 在鍍件上電鍍銅時,可用精銅作陽極D 電解稀H2SO4制H2、O2時,可用銅作陽極 A下列描述中,不符合生產(chǎn)實際的是A 電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁,用鐵作陽極B 電解法精煉粗銅,用純銅作陰極C 電解飽和食鹽水制燒堿,用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極D 在鍍件上電鍍鋅,用鋅作陽極 C下列事實不能用電化學(xué)理論解釋的是A 輪船水線以下的船殼上鑲嵌有一定量的鋅塊B 鍍鋅的鐵制品比鍍錫的鐵制品耐用C 鋁片不用特殊方法保存D 鋅跟稀硫酸反應(yīng)時,滴

3、入少量硫酸銅溶液后,反應(yīng)速率加快 D以下現(xiàn)象與電化腐蝕無關(guān)的是A 黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B 生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹C 銹質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件,在接觸處易生鐵銹D 銀質(zhì)獎牌久置后表面變暗 B下列敘述正確的是鋅跟稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,加人少量硫酸銅能加快反應(yīng)速率鋅層破損后,白鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易腐蝕電鍍時,應(yīng)把鍍件置于電鍍槽的陰極冶煉鋁時,把氧化鋁加入液態(tài)冰晶石中成為熔融體后電解鋼鐵表面常易銹蝕生成Fe2O3·nH2OA B C D B為防止水閘門被腐蝕,可采取的措施是A 與低電壓交流電源相接 B 與鋅板相接C 與直流電源的正極相接 D 與石墨相

4、接 C、D下列工作著的裝置中,溶液總質(zhì)量減少,而pH值升高的是A 鐵作陰極,銀作陽極,電解硝酸銀溶液B 鐵片和銅片用導(dǎo)線連接起來插入盛有稀硫酸的燒杯中C 分別用鉑作陰、陽極,電解氫氧化鈉溶液D 鐵作陰極,碳棒作陽極,電解氯化鉀溶液 D金屬鎳有廣泛的用途,粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳,下列敘述中正確的是(已知氧化性:Fe2Ni2Cu2)A 陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:Ni22eNiB 電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C 電解后,溶液中存在的離子只有Fe2和Zn2D 電解后,Cu和Pt沉降在電解槽底部的陽極泥中 B滴有酚酞和氯化鈉試液的濕潤

5、濾紙分別做甲、乙兩個實驗,能發(fā)現(xiàn)附近變成紅色的電極是 甲 乙A ac B bd C ad D bc A、D下列裝置中,當(dāng)工作一段時間后,溶液的pH值增大的是A B C D D ACD下圖四個裝置,各工作一段時間后,溶液pH顯著升高的是 ;溶液中電解質(zhì)質(zhì)量不變的是 。A B C D D下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中,鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是 A B C D B在下圖的五個燒杯中都盛有天然水: 鐵被腐蝕由快到慢的順序是A B C D B下列各組裝置中,在兩極的電極反應(yīng)分別相同的組是 A B C D B下列四種裝置中,溶液的體積均為250mL,開始時電解質(zhì)溶液的濃度均為0.10mol

6、/L,工作一段時間后,測得導(dǎo)線上均通過0.02mol電子,若不考慮溶液體積的變化,則下列敘述正確的是A 工作一段時間后溶液的濃度B 工作一段時間后溶液的pH值:C 產(chǎn)生氣體的總體積:D 電極上析出的固體的質(zhì)量: C能夠使反應(yīng)Cu2H2OCu(OH)2H2發(fā)生的是A 銅片作原電池的負(fù)極,碳棒作原電池的正極,氯化鈉作電解質(zhì)溶液B 銅鋅合金在潮濕空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕C 用銅片作陰、陽電極,電解硫酸鈉溶液D 用銅片作陰、陽電極,電解硫酸銅溶液 C某同學(xué)為了完成2HCl2Ag2AgClH2的反應(yīng),設(shè)計了下列四個實驗,如圖所示,你認(rèn)為可行的方案是(電解質(zhì)溶液為HCl)A B C D 因銅是不活潑金屬,放它

7、在室溫下與水不反應(yīng),只有在提高溫度時才能生成少量熱穩(wěn)定性小的氫氧化銅。題述反應(yīng)的實現(xiàn),可以用電解水,并使銅氧化;或直接用電化學(xué)反應(yīng),電解產(chǎn)物為Cu(OH)2。于U形管中電解氯化鈉溶液時,此過程可以一步實現(xiàn)。用金屬銅作陽極,不活潑的材料(鉑或石墨)作陰極,電解時所生成的氫氧化銅聚集在U形管的中間。按下列反應(yīng)式進(jìn)行的過程可否實現(xiàn)?Cu2H2OCu(OH)2H2如果能實現(xiàn),則指出必需的條件和為進(jìn)行這一反應(yīng)所用儀器的略圖。如果不可能,請說明為什么? 呈現(xiàn)紅色的部位發(fā)生了2H2eH2,而導(dǎo)致H濃度下降,致使OHH,所以A是負(fù)極,B是正極為了判斷電源A、B兩極中哪一個是正極,某學(xué)生取濾紙一條,用硫酸鈉、酚

8、酞溶液濕潤,然后從A、B兩極中引出兩根導(dǎo)線,并把兩導(dǎo)線端分別壓在濾紙兩側(cè),通電后在濾紙上靠近A極所連導(dǎo)線的一側(cè)呈現(xiàn)紅色,試判斷哪一極是正極?簡述理由。 氫氧化鎂實驗室用普通的食鹽進(jìn)行電解飽和食鹽水的實驗。食鹽水裝在U形管內(nèi)。結(jié)果很快在某一電極附近出現(xiàn)食鹽水渾濁的現(xiàn)象。造成渾濁的難溶物主要是 (填寫名稱)。 (1) (2) (3) (4)原電池、電解池在工作時,各極的質(zhì)量變化有以下三種可能:變大、變小、不變(1)負(fù)極質(zhì)量變化可能是 ;(2)正極質(zhì)量變化可能是 ;(3)陰極質(zhì)量變化可能是 ;(4)陽極質(zhì)量變化可能是 。 (1)Zn2eZn2 2H2eH2(2)AgeAg AgeAg(3)Fe2eF

9、e2 2H2eH2(4)2I2eI2 2H2eH2對于下列裝置中的反應(yīng),寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式:(甲) (乙) (丙) (?。?)甲裝置中,Zn極 ;Ag極 ;(2)乙裝置中,Cu極 ;Ag極 ;(3)丙裝置中,F(xiàn)e極 ;C極 ;(4)丁裝置中,Pt極 ;Fe極 。 (1)二者連接在一起時,接頭處在潮濕的空氣中形成原電池而腐蝕。(2)能;負(fù)極:Cu2eCu2;正極:2Fe32e2Fe2(3)電解池;陽極:Cu,陰極:石墨,電解液:鹽酸或硫酸(4)濃度不變(類似于電鍍)陽極:Zn2eZn2 陰極:Cu22eCu 1.28g已知電極材料:鐵、銅、銀、石墨、鋅、鋁;電解質(zhì)溶液:CuSO4溶液、Fe2

10、(SO4)3溶液、鹽酸。按要求回答下列問題:(1)電工操作上規(guī)定:不能用銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線連接在一起使用。請說明原因 。(2)若電極材料選銅和石墨,電解質(zhì)溶液選硫酸鐵溶液,外加導(dǎo)線,能否構(gòu)成原電池? ,若能,請寫出電極反應(yīng)式,負(fù)極 ,正極 。(若不能,后面兩空不填)。(3)若電池反應(yīng)為:Cu2HCu2H2,該池屬于原電池還是電解池? ,請寫出各電極的電極材料和電解質(zhì)溶液 。(4)在50mL0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電極,通電電解(不考慮水分蒸發(fā))。則:若兩極均為銅片,試說明電解過程中濃度將怎樣變化?答: 。若陽極為純鋅,陰極為銅片,陽極反應(yīng)式是 。陰極上的電極反應(yīng)式是 。如果不考慮H在

11、陰極上放電,當(dāng)電路中有0.04 mol e通過時,陰極增重 g。pH 0 t1 t7 陽極:2Cl2eCl2陰極:2H2eH2或2H2O2eH22OHHCO3OHCO32H2O用惰性電極電解NaCl與NaHCO3混合溶液,測得溶液pH變化如下圖所示。在0t1時間內(nèi),兩個電極上的電極反應(yīng)式為:陽極 ;陰極 。用離子方程式表明0t1時間內(nèi),溶液pH升高比較緩慢的原因: 。 兩極上均有氣體產(chǎn)生,氣體分別導(dǎo)入a、b兩只小燒杯中,有關(guān)的反應(yīng)略(2)略(3)0.13g按照下圖接通線路,反應(yīng)一段時間后,回答下列問題(假設(shè)所提供的電能可以保證電解反應(yīng)的順利進(jìn)行):(1)U型管內(nèi)發(fā)生什么現(xiàn)象?寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)

12、方程式(2)在a、b燒杯中發(fā)生什么現(xiàn)象(3)如果小燒杯中有0.508g碘析出,問大燒杯中,負(fù)極減輕多少克? (1)2Al2O34Al3O2(2)2Al2OH2H2O2AlO23H2(3)4OH4e2H2OO2 H放電,促進(jìn)水的電離,OH濃度增大 B鋁和氫氧化鉀都是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請回答:(1)工業(yè)冶煉鋁的化學(xué)方程式是 。(2)鋁與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式是 。(3)工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì),可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過),其工作原理如圖所示。該電解槽的陽極反應(yīng)式是 。通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因 除去雜質(zhì)后的氫氧化

13、鉀溶液從液體出口 (填寫“A”或“B”)導(dǎo)出。 (1)a、c(2)2Cl2eCl2 13目前世界上比較先進(jìn)的電解制堿術(shù)是離子交換膜法。試回答下列問題:(1)電解法制堿的主要原料是飽和食鹽水,由于粗鹽水中含有泥沙、Ca2、Mg2、Fe3、SO42雜質(zhì),不符合電解要求,因此必須經(jīng)過精制。除去SO42可用鋇試劑,該鋇試劑可以是 。(選填a、b、c)A Ba(OH)2 B Ba(NO3)2 C BaCl2(2)現(xiàn)有200mL食鹽水,其中含有少量的NaOH,該溶液的pH等于10,用石墨電極電解,當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時停止電解。陽極的電極反應(yīng)式為 。電解后溶液的pH約為(忽略溶液

14、的體積變化) 。 (1)離子方程式為:Ca2CO32CaCO3 Mg22OHMg(OH)2。(2)加入試劑的合理順序為:AC。(3)化學(xué)方程式為:NaClH2ONaClOH2。氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下:依據(jù)上圖,完成下列填空:(1)工業(yè)食鹽含Ca2、Mg2等雜質(zhì)。精制過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為: , 。(2)為有效除去Ca2、Mg2、SO42,加入試劑的合理順序為 (選填A(yù)、B、C)。A 先加NaOH,后加鋇試劑,再加Na2CO3,再加鹽酸B 先加NaOH,后加Na2CO3,再加鋇試劑C 先加鋇試劑,后加NaOH,再加Na2CO3,再加鹽酸(3)在隔膜法電解食鹽水時

15、,電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū),以防止Cl2與NaOH反應(yīng);采用無隔膜電解冷的食鹽水時,Cl2與NaOH充分接觸,產(chǎn)物僅是NaClO和H2,相應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (1)負(fù)、正 (2)I、F、G(AB)D、E、C (3)12請從下圖中選出必要裝置進(jìn)行電解食鹽水實驗。要求準(zhǔn)確測量產(chǎn)生氫氣的體積(氫氣的體積小于25mL),并通過實驗證明生成的氣體是氯氣。(1)鐵棒A、炭棒B應(yīng)分別與電源的 極、 極相連接。(2)請選用上圖所示的儀器,設(shè)計出實驗裝置,并根據(jù)所設(shè)計的實驗方案,將接口連接順序用字母表達(dá)出來 AB 。(3)實驗中生成5.6mL氫氣時(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),U形管內(nèi)50mL溶液的pH值約為 。 (1)

16、Na Cl22OHClClOH2O2Fe2ClO2H2Fe3ClH2O(2)三;VIA;分子;非極性 Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O已知下列反應(yīng)(反應(yīng)所需的其他條件和各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)均已略去):ABMDE;MEAFB 請針對以下兩種不同情況回答:(1)若A是一種鈉鹽,反應(yīng)是化學(xué)工業(yè)上制取單質(zhì)E和化合物M的重要方法。則A的電子式為 ;反應(yīng)的離子方程式為 ;在酸性條件下,若將化合物F加到含F(xiàn)e2的溶液中,溶液從淺綠色變成黃色,反應(yīng)的離子方程式為 。(2)若A是一種含氧酸鹽,可用于實驗室中檢驗水的存在。1個A的酸根離子中共含有50個電子,其中含有一種元素X,X的原子最外層電子數(shù)是電

17、子層數(shù)的2倍,則X在元素周期表中的位置是第 周期 族。X單質(zhì)的熔點是112.8則X單質(zhì)的晶體類型屬于 晶體。X與碳單質(zhì)在一定條件下可以生成CX2的化合物,其分子結(jié)構(gòu)類似于CO2,則CX2屬于(填“極性”或“非極性”) 分子。反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (1)2H2eH2 2Cl2eCl2(2)ABJK或JKAB(3)H F G D E C請從圖中選用必要的裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水的實驗,要求測定產(chǎn)生的氫氣的體積(大于25 mL),并檢驗氯氣的氧化性。(1)A極發(fā)生的電極反應(yīng)式是 ,B極發(fā)生的電極反應(yīng)式是 。(2)電源、電流表,與A、B兩極的正確連接順序為L( )( )( )( )M(3)設(shè)計上述氣體

18、實驗裝置時,各接口的正確連接順序是( )接( )、( )接A、B接( )、( )接( ) (1)2Cl2H2OCl2H22OH鐵電極上生成的H2不溶于水,面石墨電極上生成相同體積的Cl2大部分溶解于水并與水反應(yīng)U形官左端的溶液變渾濁(2)Fe2e2OHFe(OH)2,Cl22e2Cl或HClOH2eClH2O用下圖I所示裝置通電10分鐘后,去掉直流電源,連接成圖所示裝置,可觀察到U形管左端鐵電極表面析出白色膠狀物質(zhì),U形管右端液面上升。 (1)用裝置1電解食鹽水時,總反應(yīng)的離子方程式為 ,為什么石墨電極上方得到氣體的體積比鐵電極上方得到氣體的體積小得多? 。如果所用食鹽水中含有MgCl2雜質(zhì),

19、在電解過程中還可以觀察到的現(xiàn)象是 。(2)用裝置進(jìn)行實驗時,有關(guān)電極反應(yīng)式為:鐵電極 ,石墨電極 。 2CuSO42H2O2CuO22H2SO4 Cu2H2SO4CuSO4SO22H2O 2SO2O2SO3 SO3H2OH2SO4下圖每一方框內(nèi)的字母代表一種反應(yīng)物或生成物:從A到F均為中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì),其中B跟E反應(yīng)生成物質(zhì)F,某溫度下該反應(yīng)起始和其時刻的反應(yīng)混合組成如上表所示。請寫出下列反應(yīng)方程式:反應(yīng) ;反應(yīng) ;反應(yīng)(須注明反應(yīng)條件) ;反應(yīng) 。 (1)H2 (2)H2O (3),2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2 2Ca(OH)22Cl2Ca(OCl)2CaCl22H2O根據(jù)下列

20、反應(yīng)框圖填空,已知反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)化合物D的反應(yīng),反應(yīng)是實驗室鑒定化合物E的反應(yīng)。(1)單質(zhì)L是 。(2)化合物B是 。(3)圖中除反應(yīng)以外,還有兩個用于工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng),是 和 (填代號)。它們的化學(xué)反應(yīng)方程式分別是 和 (1) B是氯氣,F(xiàn)是鐵,J是氫氧化鐵;(2)Cl22OHClClOH2O下圖中的每一方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物,其中粗框表示初始反應(yīng)物(反應(yīng)時加入或生成的水,以及生成沉淀J時的其它產(chǎn)物均已略去)。填寫下列空白:(1)物質(zhì)B是 ,F(xiàn)是 ,J是 ;(2)反應(yīng)的離子方程式是 。 (1)2NaCl2H2O2NaOHCl2H2 2ClCl22e(2)因為食鹽水中含有Ca2、Mg

21、2等雜質(zhì),在電解過程中產(chǎn)生的沉淀會堵塞離子膜,所以要除去。(3)比較三種方法可看出電解槽的特點決定了電解槽的革新趨勢。三種方法各有優(yōu)缺點:隔膜法中產(chǎn)品純度較低、能耗高、對工人健康不利;汞法在能耗、環(huán)境污染兩方面有問題;離子膜法電解液中氫氧化鈉含量較低,但這種方法取代了目前的其他方法,說明電解液中氫氧化鈉含量高不是決定因素,且產(chǎn)品純度很高、總能耗低、無對工人或環(huán)境不利的因素。所以,促進(jìn)電解槽革新的主要因素為:提高產(chǎn)品中氫氧化鈉的純度(或降低產(chǎn)品中氯化鈉含量)、降低總能耗、有利于環(huán)境或工人的身體健康。(其他表達(dá)合理也可)(4)氯堿工業(yè)的產(chǎn)品中氯氣和氫氣為氣體,運輸和貯藏有相當(dāng)大的困難,特別是這兩種

22、氣體在運輸過程中還存在很大的安全隱患。聯(lián)合生產(chǎn)能很大程度上解決這些問題,而且節(jié)約能源、降低成本、減少安全風(fēng)險,是循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色化學(xué)的體現(xiàn)。(其他表達(dá)合理也可)燒堿和氯氣都是重要的基本化工原料,它們大多來自氯堿工業(yè)。(1)電解飽和食鹽水的總反應(yīng)方程式為 ,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為 。(2)工業(yè)生產(chǎn)用的食鹽水進(jìn)入電解槽之前需精制,請簡要說明精制的原因。(3)目前氯堿工業(yè)主要采用的方法有三種,它們各有特點(見表)方法電解槽特點產(chǎn)品中NaCl含量電解液中NaOH含量總耗能(KW·h·t1)其他隔膜法使用石棉纖維制成的隔膜隔開陽極較大低高細(xì)微石棉吸入人的肺內(nèi)有損健康,目前正被離子膜交換法

23、取代汞法由獨立的電解室和解汞室構(gòu)成,氫氣和氯氣在不同室產(chǎn)生低很高高汞易對環(huán)境造成污染,在我國已被淘汰離子膜法使用能選擇通過離子的離子膜替代隔膜法中石棉隔膜很低較高低占地少、生產(chǎn)能力大、能連續(xù)生產(chǎn),是氯堿工業(yè)的發(fā)展方向請比較三種方法的優(yōu)缺點,指出哪些方面的主要因素不斷促進(jìn)著電解槽革新?(4)氯堿工業(yè)的選址比較特殊,如果通常不會單獨建氯堿化工廠,而是與農(nóng)藥廠、有機(jī)化工廠、制藥廠、鹽酸廠等建在一起,請分析這種建廠方式的原因和所帶來的好處。 (1)2I2eI2(2)2H2eH2(3)KI(或NaI等)水溶液(4)CCl4(或CHCl3等)(5)I2在CCl4中的溶解度大于在水中溶解度,所以絕大部分I2

24、都轉(zhuǎn)移到CCl4中(6)焰色反應(yīng) 透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色(其它合理答案同樣給分。例如,若中答NaI水溶液,這里答火焰呈黃色。)在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極,圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒,可以上下攪動液體,裝置如右圖。接通電源,陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色,且顏色由淺變深,陰極上有氣泡生成。停止通電,取出電極,用攪棒上下劇烈攪動。靜置后液體又分成兩層,下層液體呈紫紅色,上層液體幾乎無色。根據(jù)上述實驗回答:(1)陽極上的電極反應(yīng)式為 。(2)陰極上的電極反應(yīng)式為 。(3)原上層液體是 。(4)原下層液體是 。(5)攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原

25、因是 。(6)要檢驗上層液體中含有的金屬離子,其方法是 ,現(xiàn)象是 。AaXY (1)2H2eH2 放出氣體,溶液變紅。2Cl2eCl2 把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍(lán)色。(2)純銅:Cu22eCu 粗銅:Cu2eCu2電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題:(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則電解池中X極上的電極反應(yīng)式為 。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是 。Y電極上的電極反應(yīng)式為 ,檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是 。(2)如要用電解方法精煉粗銅,

26、電解液a選用CuSO4溶液,則X電極的材料是 ,電極反應(yīng)式是 。Y電極的材料是 ,電極反應(yīng)式是 。(說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出) (1)2Cl2H2OCl2H22OH(2)w(NaCl)×100(3)c(NaOH)molL工業(yè)上電解質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.4的精制食鹽水a(chǎn) kg,電解后殘液的密度為 kgL。將產(chǎn)生的H2、Cl2在一定條件下反應(yīng)制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5的鹽酸b kg,已知H2、C12的利用率均為c。(1)寫出該電解反應(yīng)的離子方程式。(2)求殘液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(用含A、B、c的代數(shù)式表示)。(3)求殘液中NaOH的物質(zhì)的量濃度(用含A、B、c、的代數(shù)式表示)。 (1)電解

27、池A:2H2IH2I2電解池B:4Fe32H2OO24H4Fe2光催化反應(yīng)池:2Fe2I22Fe32I(2)n(H2)0.450mol轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n (e)2n(H2)0.300mol因為電解池A、B是串聯(lián)電解池,電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等。所以,n(Fe2)n(e)0.300mol(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2Fe2I22Fe32I光催化反應(yīng)生成I的速率v(I)v(Fe3)cmol·min1電解池A中消耗I的速率應(yīng)等于光催化反應(yīng)池中生成I的速率amol·L1×Qbmol·L1×Qcmol·min1Qc/(ab)min1利用太陽光分解水制

28、氫是未來解決能源危機(jī)的理想方法之一。某研究小組設(shè)計了如右圖所示的循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)光分解水制氫。反應(yīng)過程中所需的電能由太陽能光電池提供,反應(yīng)體系中I2和Fe2等可循環(huán)使用。(1)寫出電解池A、電解池B和光催化反應(yīng)池中反應(yīng)的離子方程式。(2)若電解池A中生成3.36L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),試計算電解池B中生成Fe2的物質(zhì)的量。(3)若循環(huán)系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時,電解池A中流入和流出的HI濃度分別為amol·L1和bmol·L1,光催化反應(yīng)生成Fe3的速度為cmol·min1,循環(huán)系統(tǒng)中溶液的流量為Q(流量為單位時間內(nèi)流過的溶液體積)。試用含所給字母的代數(shù)式表示溶液的流量Q。

29、 (1)電解池:2Na2Cl2NaCl2解汞室:2Na2H2O2Na2OHH2(2)解:n(NaOH)n(e)2n(Cl2)2×300mol0.3kmolm(NaOH)0.3kmol×40g/mol12kg(3)Q(ab)V/c L/min(4)汞有毒性,對環(huán)境造成污染水銀法電解食鹽水是氯堿工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中的重要里程碑,以制得堿液純度高、質(zhì)量好著稱,其生產(chǎn)原理示意如下:(1)分別寫出電解池、解汞室中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。(2)當(dāng)陽極產(chǎn)生3.36m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2時,解汞室中生成NaOH的質(zhì)量為多少千克。(3)電解室中NaCl溶液的流入、流出速率均為VL/min,若生產(chǎn)上要

30、求流出堿液的物質(zhì)的量濃度為cmol/L,計算解汞室中堿液的流出速率Q(單位:L/min)。(4)20世紀(jì)60年代,氯堿生產(chǎn)采用離子膜法,水銀法逐漸被淘汰,你認(rèn)為被淘汰的主要原因是什么? (1)CuO 調(diào)節(jié)溶液pH至45,除去Fe3(降低溶液酸度,除去Fe3可得分)(2)4OH4eO22H2O 2Cu22H2O2CuO24H(3)已知在pH為45的環(huán)境中,Cu2幾乎不水解,而Fe3已完全水解,轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。某同學(xué)欲提純含有少量Fe2(SO4)3和稀H2SO4的CuSO4溶液,并利用電解純凈的CuSO4溶液得到的數(shù)據(jù),計算Cu的相對原子質(zhì)量。(1)向含有少量Fe2(SO4)3和稀H2SO4

31、的CuSO4溶液中,加入稍過量的黑色粉末A攪拌、過濾,得到較純凈的CuSO4溶液。A的化學(xué)式為 ,加入A的作用是 ;(2)將較純凈的CuSO4溶液放入右圖所示的裝置中進(jìn)行電解,石墨電極上的電極反應(yīng)式為 ,電解反應(yīng)的離子方程式為 ;(3)實驗完成后,石墨電極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體V mL,銅電極增重a g,則Cu的相對原子質(zhì)量(用帶有a、V的計算式表示)為 。 (1)1、2 Cu2O(2)陰極上發(fā)生的反應(yīng):2H2eH2 或2H2O2eH22OH陽極上反生的反應(yīng):答CuCleCuCl,僅答CueCu或CuOHeCuOH(3)該反應(yīng)的離子方程式:3Cu2O14H2NO36Cu22NO7H2OCu2O2

32、HCuCu2H2O某化學(xué)研究小組以銅為電極電解飽和食鹽水,探究過程如下:【實驗1】:如右下圖裝置,電源接通后,與電池負(fù)極相連的銅絲上有大量氣泡產(chǎn)生;與電池正極相連的銅絲由粗變細(xì)。電解開始30s內(nèi),陽極附近出現(xiàn)白色渾濁,然后開始出現(xiàn)橙黃色渾濁,此時測定溶液的pH約為10。隨著沉淀量的逐漸增加,橙黃色沉淀慢慢聚集在試管底部,溶液始終未出現(xiàn)藍(lán)色?!緦嶒?】:將實驗1中試管底部的橙黃色沉淀取出,分裝在兩支小試管中,以后的操作和現(xiàn)象如下:序號操作現(xiàn)象滴入稀硝酸溶液沉淀溶解,有無色氣泡產(chǎn)生,最終得到藍(lán)色溶液。滴入稀硫酸溶液橙黃色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)樽霞t色不溶物,溶液呈現(xiàn)藍(lán)色閱讀資料:常見銅的化合物顏色如下:物質(zhì)顏色

33、物質(zhì)顏色氯化銅固體呈棕色,濃溶液呈綠色,稀溶液呈藍(lán)色氫氧化亞銅(不穩(wěn)定)橙黃色堿式氯化銅綠色氫氧化銅藍(lán)色氧化亞銅磚紅色或橙黃色氯化亞銅白色請回答下列問題:(1)銅的常見正化合價為 ,最終試管底部橙黃色沉淀的化學(xué)式 (2)陰極上發(fā)生的反應(yīng)為: ;陽極上發(fā)生的反應(yīng)為: (3)寫出實驗2中、的離子方程式 (1)CuO消耗H使溶液pH升高,F(xiàn)e3幾乎完全水解成Fe(OH)3而加以除去(2)負(fù)(3)Cu極上有紅色物質(zhì)析出,石墨極上產(chǎn)生氣泡,溶液的藍(lán)色逐漸變淺2Cu22H2O2Cu4HO2(4)A、B、D、E(5)11200n/V已知在pH45的環(huán)境中,Cu2幾乎不水解,而Fe3幾乎完全水解。某學(xué)生欲用電

34、解純凈的CuSO4溶液的方法,并根據(jù)電極上析出的銅的質(zhì)量以及電極上產(chǎn)生氣體的體積來測定銅的相對原子質(zhì)量,其實驗流程如下圖所示:試回答下列問題:(1)步驟中所加入的A的化學(xué)式為 ;加入A的作用是 。(2)步驟中所用部分儀器如右圖所示,則A接直流電源的 極。(3)電解開始后的一段時間內(nèi),在U型管內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是 。其電解反應(yīng)的離子方程式為 。(4)下列實驗操作屬必要的是 (填字母)。A 稱量電解前電極的質(zhì)量B 電解后的電極在烘干稱重前,必須用蒸餾水沖洗C 刮下電解后電極上的銅,并清洗、稱量D 電極烘干稱重的操作必須按烘干稱重再烘干再稱重進(jìn)行兩次E 在有空氣存在的憎況下,電極烘干必須采用低溫烘干法

35、(5)銅的相對原子質(zhì)量為 。 (1)Fe Fe2eFe2(2)C、D(3)隔絕空氣 將溶液加熱煮沸(4)白色沉淀變成灰綠色,最后變?yōu)榧t褐色 4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3由于Fe(OH)2極易被氧化,所以在實驗室用亞鐵鹽與氫氧化鈉反應(yīng)很難制得Fe(OH)2沉淀。某學(xué)生設(shè)計了如圖所示的裝置制備Fe(OH)2,兩極材料分別為石墨和鐵。(1)a電極材料應(yīng)為 ,電極反應(yīng)式為 。(2)電解液可以選用 (填序號,多選扣分)。A 蒸餾水 B NaCl溶液C 燒堿溶液 D Na2SO4溶液(3)d為苯,其作用是 ,在加入苯之前對C溶液應(yīng)作何簡單處理 。(4)反應(yīng)一段時間后,停止通電,用一注射器向

36、。中推入一些空氣,看到的現(xiàn)象是 ,反應(yīng)方程式為 。 (1)陽極:Zn(s)Zn2(aq)2e陰極:2MnO2(s)2H2O(l)2e2MnOOH(s)2OH(aq)次級反應(yīng):Zn22OH2NH4Zn(NH3)222H2OZn(NH3)222ClZn(NH3)2Cl2Zn(s)2MnO2(s)2NH4Cl(aq)2MnOOH(s)Zn(NH3)2Cl24Zn(s)2MnO2(s)2H2O(l)2MnOOH(s)Zn(OH)2(s)(2)還原劑,將四價錳還原為二價錳;9MnO22FeS10H2SO49MnSO4Fe2(SO4)310H2OZnH2SO4H2OZnSO4·H2OH2因為殘渣

37、里含有鉛、鎘、汞等重金屬離子,應(yīng)該回收處理防止污染由于1反應(yīng)引入新雜質(zhì)Fe3,可以中和凈化加試劑調(diào)節(jié)pH使沉淀Fe3人們?nèi)粘I钪袕V泛使用干電池,但電池中含有汞、鎘、鉛、鋅、銅、錳等有毒物質(zhì),會嚴(yán)重污染環(huán)境,隨著人們環(huán)保意識的加強(qiáng),對廢舊電池的處理已引起人們的廣泛關(guān)注,特別是廢舊電池的無害化處理和綜合利用顯得越來越重要。已知鋅、錳干電池為一次性電源,負(fù)極為鋅,正極碳包的主要組成為:碳棒、二氧化錳、碳粉、乙炔黑、氯化銨、氯化鋅、電糊等以及少量的鉛、鎘、汞。(1)鋅、錳干電池分為四類:勒克朗謝電池、氯化鋅電池、堿性電池和無汞電池。其中勒克朗謝電池表達(dá)式為:()Zn(s)ZnCl2(aq),NH4C

38、l(aq)MnO2(s),C(s)();勒克朗謝電池的放電機(jī)理復(fù)雜,不是所有的細(xì)節(jié)都已經(jīng)完全搞清楚了?;镜倪^程由鋅的氧化、MnO2的還原和隨后的電極反應(yīng)產(chǎn)物的次級化學(xué)反應(yīng)所構(gòu)成。MnO2在陰極上還原為三價的MnOOH(s)。請寫出陽極和陰極的電極反應(yīng)次級反應(yīng)的主要產(chǎn)物是微溶的Zn(NH3)2Cl2,請寫出次級反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式和總電池反應(yīng)如果銨根離子濃度極低,請寫出總的電池反應(yīng)式(2)下面是采用濕法硫酸浸取鋅錳干電池的處理工藝方法,制取的一水合硫酸鋅和硫酸錳用于配制復(fù)合微肥,具有一定的實用價值。該反應(yīng)另外加入FeS,作用是 。請寫出該反應(yīng)的兩個化學(xué)反應(yīng)方程式 對正極碳包用酸處理以后,對于濾

39、渣還應(yīng)該做什么后續(xù)工作?硫酸錳溶液中又引入 新雜質(zhì),處理方法 (1)Sn22Ag2AgSn4 氯化亞錫(或SnCl2或Sn2)(2)HCHOCuSO43NaOHCuHCOONaNa2SO42HO2(3)陰 陽 硫酸銅(或含有可溶性Cu2的鹽)通常情況下,塑料是絕緣材料,不能像金屬那樣直接電鍍。在塑料上電鍍銅要先進(jìn)行表面處理、敏化、活化等,使其表面沉積一層導(dǎo)電的金屬膜,然后再進(jìn)行電鍍。其操作程序如下:打磨除油粗化敏化活化化學(xué)鍍銅電鍍銅(1)在潔凈粗糙的塑料表面進(jìn)行“敏化”,需將塑料放人氯化亞錫(SnCl2)溶液中,吸附一層氯化亞錫。在“活化”時,將“敏化”后的塑料放入含銀離子的溶液中,氯化亞錫與

40、銀離子反應(yīng)形成一層活性單質(zhì)銀和4價可溶性錫鹽。用水沖洗塑料并吹干。寫出該反應(yīng)的離子方程式: ;該反應(yīng)的還原劑是: 。(2)將“敏化”、“活化”后的塑料放人化學(xué)鍍銅液中。在活性銀和KNaC4H4O6催化作用下,化學(xué)鍍銅液中的硫酸銅、氫氧化鈉和甲醛反應(yīng),塑料表面生成一層金屬銅沉積層,還生成甲酸鈉、硫酸鈉等。反應(yīng)完成后,用水沖洗塑料,然后吹干。寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式 (3)電鍍銅時,塑料制品作為 極,金屬銅板作為 ,含有 的溶液作為電鍍液。B組 A、B在如圖的裝置中,甲、乙兩燒杯中都盛有相同體積的0.1mol/L的硫酸溶液,下列有關(guān)實驗的敘述中,錯誤的是A 電流計G的指針不動B 通過電流計G的電子流動

41、方向是由上向下C 甲、乙兩裝置都不是電解槽D 甲裝置中銅極上有氣泡產(chǎn)生E 乙裝置中,H會減小 D如右圖所示裝置,兩玻璃管中盛滿滴有酚酞溶液的NaCl飽和溶液,C()、C()為多孔石墨電極。接通S1后,C()附近溶液變紅,兩玻璃管中有氣體生成。一段時間后(兩玻璃管中液面未脫離電極),斷開S1,接通S2,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明此時該裝置形成了原電池,關(guān)于該原電池的敘述正確的是A C()的電極名稱是陰極B C()的電極名稱是負(fù)極C C()的電極反應(yīng)式是2H2eH2D C()的電極反應(yīng)式是Cl22e2Cl D如右圖所示,杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心鋼球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿并使其在水

42、中保持平衡,然后小心地向燒杯中央滴入濃CuSO4溶液,一段時間后,下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中,不考慮鐵絲次應(yīng)及兩球的浮力變化)A 杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時,均為A端高B端低B 杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時,均為A端低B端高C 當(dāng)杠桿為絕緣體時,A端低,B端高;為導(dǎo)體時,A端高,B端低D 當(dāng)杠桿為絕緣體時,A端高,B端低;為導(dǎo)體時,A端低,B端高 在KMnO4溶液面上加硝酸鉀溶液,再通直流電,在陽極區(qū)附近的硝酸鉀溶液中顯紫紅色。以不破壞MnO4為前提,試設(shè)計一個實驗,證明KMnO4溶液的紫色是由于MnO4離子存在的緣故。 陽極:AgeAg 陰極:AgeAg若Ag導(dǎo)電,正極Ag不斷減薄,負(fù)極A

43、g不斷增加,AgI本身無變化。若I導(dǎo)電,I與Ag形成AgI,將比較集中于靠近正極附近,使AgI晶體密度不均勻。AgI是一種固體導(dǎo)體,導(dǎo)電率很高。為了研究AgI究竟是Ag離子導(dǎo)電還是I離子導(dǎo)電,請設(shè)計一個簡便的電化學(xué)實驗。寫出實驗結(jié)果并對結(jié)果進(jìn)行說明。 (1)氰 鉻(2)電解中陰極區(qū)產(chǎn)生OH,并產(chǎn)生大量細(xì)小的氫氣泡,污染粒子被粘附到氣泡上,與氣泡一同上浮,在水面富集后被清理;另外陽極產(chǎn)生的Al3形成大量絮狀的Al(OH)3,吸附其它污染離子而沉淀下來。(3)電浮選方法的優(yōu)點:電浮選方法是用電能驅(qū)動化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生大量的微小氣泡,從而達(dá)到浮選和凈化的目的,用潔凈和流動的電子代替了價格貴、使用不方便、

44、污染環(huán)境的化學(xué)試劑。因此,具有原子經(jīng)濟(jì)性;電流的驅(qū)動力可以精確地被控制,從而可以視不同污水情況施加不同的電流強(qiáng)度和時間。因此,具有很強(qiáng)的適應(yīng)性;電浮選方法在常溫常壓下進(jìn)行,這對節(jié)約能源、降低設(shè)備投資十分有利;工業(yè)設(shè)備簡單,運行條件易于控制,生產(chǎn)投資小,設(shè)備通用性和實用性強(qiáng),很易與其它設(shè)備兼容;簡化生產(chǎn)流程和設(shè)備維護(hù),管理方便,占地面積??;不提高凈化后水中鹽的含量和有效降低沉淀的產(chǎn)生量;去除污染物范圍廣,泥渣量少,工藝簡單。電鍍技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中幾乎滲透到重工業(yè)中的所有行業(yè),電鍍污水的凈化和再生問題一直是非常重要的課題。在眾多的治理污水的物理化學(xué)方法中(如化學(xué)處理法、浮選法、吸附法、膜分離法、

45、離子交換法、電解與微電解法、機(jī)械過濾法、離心分離法、超監(jiān)界流體萃取法、蒸發(fā)濃縮與焚燒法等)比較適合于電鍍污水處理技術(shù)的是浮選法,尤其近些年發(fā)展起來的電浮選法更有優(yōu)勢。所謂浮選是將水、懸浮物和氣泡這樣一個多相體系中含有的流水性污染粒子,或附有表面活性物的親水性污染粒子,有選擇地從污水中吸附到氣泡上,以泡沫形式浮升到水面,從而使污染雜質(zhì)從污水中分離出去的一種操作過程。其實質(zhì)是氣泡和粒子間進(jìn)行的物理吸附,微小氣泡成為載體,氣泡從水中析出的過程中粘附水中的污染物質(zhì),并形成氣粒結(jié)合的浮選體上浮分離。這也稱為起泡浮選。在水中產(chǎn)生氣泡的方法,主要是使用加壓溶氣水,也可以用電解法產(chǎn)生小氣泡。浮選能夠分離水中的油類、纖維、藻類以及一些比重接近1的懸浮物。(1)通常可以依據(jù)污水的主要成分把電鍍污水劃分四類:含 污水;含 污水;含重金屬鹽污水;酸、堿污水。(2)在電浮選處理污水中,用鋁棒做陽極,石墨棒做陰極。結(jié)合上述材料,簡述污水是如何被凈化的。(3)與目前采用的傳統(tǒng)化學(xué)試劑方法比較,電浮選方法有哪些優(yōu)點

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