电解原理常应用于工业生产(1)火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、银等),其性能远不能达到电气工业的要求,工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时,
题型:不详难度:来源:
电解原理常应用于工业生产 (1)火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、银等),其性能远不能达到电气工业的要求,工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时,若用硫酸铜溶液作电解液,粗铜接电源 极,电极反应为 ;通电一段时间后,溶液中铜离子浓度将 (增大,不变,减少)。 (2)工业上用电解饱和食盐水的方法可制得烧碱、氯气、氢气。电解时,总离子反应 式为 ;电解时所需的精制食盐水,通常在粗盐水 加入某些试剂(现提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液来、BaCl2 溶液、Ba(NO3)2溶液、盐酸)除去其中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质离子,选出试剂, 按滴加的先后顺序为 (填所加试剂的化学式)。 (3)为了避免产物相混合发生副反应,工业上采用离子交换膜法电解食盐水。下图为阳离 子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。 下列说法中正确的是 A.从E口逸出的气体是H2 | B.从B中加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 | C.标准状况下每生成22.4L Cl2,便产生2mol NaOH | D.向电解后的阴极溶液中加适量盐酸,可以 | 恢复到电解前的物质的浓度 |
答案
(1)正 Cu-2e-=Cu2+; 阴 Cu2++2e-=Cu (2)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;BaCl2,Na2CO3,NaOH,HCl(Na2CO3必须放在BaCl2后,盐酸须放在最后,其他顺序可变) (3)ABC |
解析
(1)粗铜精炼时,铜失电子,作阳极,故粗铜与电源的正极相连。由于阴极只有铜 离子析出,而阳极除了铜失电子,还有锌失电子,故溶液中铜离子浓度将少。 (2)除杂的原则是除去原有杂质,并且不引入新杂质。要除去氯化钠中含有的Ca2+、Mg2+、 Fe3+、SO42-等,除去Mg2+、Fe3+可以加入氢氧化钠,二者均生成沉淀,除去SO42-加入 过量的氯化钡,不能加入Ba(NO3)2,否则会引入硝酸根离子,加入稍过量碳酸钠,除 Ca2+和少过量的Ba2+,最后加入盐酸除去过量的碳酸根离子和氢氧根离子。 (3)由Na+移动方向判断E为阴极,产生NaOH和H2,A正确;据电解总反应式可知2NaOH—Cl2,计算C正确;D项中,应通入HCl气体,若加入盐酸会增加水的量,故D项错。 |
举一反三
如下图所示,A、E为石墨电极,B、F为铁片电极。按要求回答下列问题。
(1)打开K2,合并K1。B为 极,A的电极反应为 , 最终可观察到的现象是 , 涉及的化学反应方程式有: 。 (2)打开K1,合并K2。 F为 极,F极的电极反应为 , 电解过程中,观察到溶液的现象是 。 |
如图所示的实验装置,丙为用淀粉碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸,m、n为夹在滤纸两端的铂夹。丁为直流电源,x、y为电源的两极。G为电流计,电极均为石墨电极。闭合K2、断开K1,一段时间后,A、B两极产生的气体体积之比为2:1,回答下列问题:
(1)M溶液可能是 (填序号)。 A.KNO3溶液 B. Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D. NaCl溶液 E.CuSO4溶液 (2)X为电源 极,m点的现象 。 (3)C极的电极反应式为 。 (4)若乙池中AgNO3溶液电解后体积为100mL,测得溶 液的pH=1, 则乙池中C极析出的固体质量为 g。 (5)继续电解一段时间后,甲池中A、B极均部分被气体包围,此时闭合K1,断开K2,发现A、B极的管内气体体积减少,且电流计G指针发生偏转,则A极电极反应式为 。 |
如右图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞试
液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解 槽,其电极材料及电解质溶液见图。 (1)关闭K1,打开K2,通电后,B的KMnO4紫红色液滴 向c端移动,则电源b端为 极,通电一段时间后, 观察到滤纸d端的电极反应式是: ; (2)已知C装置中溶液为Cu(NO3)2和X(NO3)3,且均为0.1mol,打开K1,关闭K2,通电一段时间后,阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如右图所示。 则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是 ; D装置中溶液是H2SO4,则电极Pt端的实验现象是: _____________________ 。 |
工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔融的氯化物,但钾却不能用电解熔融KCl的方法制得,因金属钾易溶于熔融态的KCl中而有危险,难获得钾,且降低电流效率。现生产钾是用属钠和熔化的KCl在一定的条件下反应制取: KCl + Na NaCl + K + Q (Q<0) 有关数据如下表:
| 熔点℃
| 沸点℃
| 密度(g/cm3)
| Na
| 97.8
| 882.9
| 0.97
| K
| 63.7
| 774
| 0.86
| NaCl
| 801
| 1413
| 2.165
| KCl
| 770
| 1500(升华)
| 1.984
| (1) 工业上制取金属钾的化学原理是 ,在常压下金属钾转为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ,而反应的最高温度应低于 。 (2)在制取金属钾的过程中,为了提高原料的转化率可采取的措施是 。 (3)生产中常向反应物中通入一种气体,并将从反应器中导出的气体进行冷却得到金属钾, 且将该气体可循环利用,该气体是________。 a.干燥的空气 b.氮气 c.二氧化碳 d.稀有气体 (4)常压下,当反应温度升高到900℃时,该反应的平衡常数可表示为K= 。 |
CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。 I.将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。 (1)绿色植物通过光合作用可将CO2转化为有机物。该有机物经过一系列变化可转化为乙醇。用乙醇代替汽油作为燃料的优点是 。(任写一项) (2)科学家最近成功开发出一种能将CO2转化为液体燃料的转基因蓝藻。这种蓝藻能通过光合作用消耗CO2并产生异丁醇[(CH3)2CHCH2 OH],其名称是 (系统命名)。实验测得37 g异丁醇完全燃烧放出1333.8 kJ热量,异丁醇燃烧反应的热化学方程式为 。 II.永开发低碳熊源是未来的发展趋势。
锂二空气电溜能够提供相当于普通锂离子电池l0倍的能量,因此它是最有前途的电池技术。下图是锂二空气电池放电和充电时的工作示意图。 (3)图I中电极a是极 。 (4)用锂一空气电池电解100mL 0.5mol/L CuSO4溶液,当电池中消耗1.4g Li时,在阴极会析出 g铜。 (5)电池中间的固体电解质(含阳离子交换膜)还能阻止H2O、N2、O2等物质的通过,防止Li和这些物质反应。Li和水在常温下发生反应的化学方程式为 。 (6)当给图Ⅱ中的锂空气电池充电时,d极应接电源的 极,该电极的电极反应式为 。 |
最新试题
热门考点