时间:2019-05-30 04:09:08
1、选择题 利用右图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生
产。下列说法中正确的是
A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，Y附近能得到氢氧化钠
B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4
C．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属
D．外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属
参考答案：AD
本题解析：铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极；电镀时，应以镀层金属作阳极、待镀金属作阴极。
本题难度：一般
2、选择题 有两只串联的电解池（Pt为电极），甲池盛有足量的CuSO4溶液，乙池盛有足量的某硝酸盐的稀溶液．电解时当甲池电极析出6.4gCu时，乙池电极析出21.6g金属，则乙池的溶质可能是（ ）
A．NaNO3
B．Cu（NO3）2
C．Al（NO3）3
D．AgNO3
参考答案：甲池盛有足量的CuSO4溶液，电解过程中，阴极上的电极反应为：Cu2++2e-=Cu，
当该电极析出6.4gCu即0.1molCu时，转移电子为0.2mol，在转移这些电子的情况下，乙池电极会析出21.6g金属，，设乙池析出金属M，其相对原子量为M，乙池中阴极反应为
? ?Mx++xe-=M，
?1?x? 1
? 0.2mol?2.16M?
则M和x的关系满足：1.08xM=0.1，
将四个选项的金属元素化合价x和相对原子量M代入上式，只有D符合，即x=1，M=108．
故选D．
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 乙醛酸（OHCCOOH）是合成名贵高档香料乙基香兰素的原料之一，可用草酸（HOOCCOOH）电解制备，装置如图所示。下列说法不正确的是
A．电解时石墨电极应与直流电源的正极相连
B．阴极反应式为：HOOCCOOH＋2H＋＋2e－＝OHCCOOH＋H2O
C．电解时石墨电极上有O2放出
D．电解一段时间后，硫酸溶液的pH不变化
参考答案：D
本题解析：由题目提供的信息可知草酸（HOOCCOOH）在电解时被还原得到乙醛酸（OHCCOOH）。还原反应应该是在阴极发生的。所以石墨电极应该与电源的正极相连，作阳极。阳极的电极反应式为：2H2O-4e-=4H++ O2↑,产生氧气。Pb电极为阴极，阴极发生还原反应，反应的方程式为HOOCCOOH＋2H＋＋2e－ ＝OHCCOOH＋H2O。由上述电极反应式可以看出，H2SO4的物质的量没有变化，水的物质的量也没有变化，但是草酸要不断的消耗，所以溶液的酸性减弱，溶液的pH会增大。因此错误的选项为D.
本题难度：简单
4、填空题 以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：
Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验
将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。
Ⅲ.一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应：2RH(有机相)＋Cu2＋(水相) 
R2Cu(有机相)＋2H＋(水相)
分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu2＋得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
（1）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：
CuFeS2＋4H＋=Cu2＋＋Fe2＋＋2H2S
2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋
①阳极区硫酸铁的主要作用是____________。
②电解过程中，阳极区Fe3＋的浓度基本保持不变，原因是______________________。
（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有固体析出，一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式____________________。
（3）若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是__________；加入有机萃取剂的目的是__________。
（4）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu2＋得以再生的原理是____________。
（5）步骤Ⅳ，若电解200 mL 0.5 mol·L－1的CuSO4溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________。
参考答案：（1）①吸收硫化氢气体，防止环境污染
②Fe2＋－e－=Fe3＋
（2）2H＋＋2e－=H2↑、Cu2＋＋2e－=Cu、2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O
（3）分液漏斗 富集Cu2＋、分离Cu2＋与其它金属阳离子
（4）增大H＋浓度，使平衡2RH(有机相)＋Cu2＋(水相)?R2Cu(有机相)＋2H＋(水相)逆向移动，Cu2＋进入水相得以再生
（5）c(H＋)＞c(SO42-)＞c(Cu2＋)＞c(OH－)
本题解析：（1）根据2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋，可判断Fe2(SO4)3的主要作用是氧化H2S气体，防止H2S对环境的污染，当Fe3＋被H2S还原为Fe2＋后，在阳极上Fe2＋－e－=Fe3＋，使Fe3＋的浓度基本保持不变。
（2）在阴极上，2H＋＋2e－=H2↑，然后Cu2＋＋2e－=Cu，接着在酸性条件下，Cu被O2氧化成CuO，CuO和H2SO4反应生成CuSO4。
（3）有机相和水相不混溶，所以应用分液漏斗分离，由于Cu2＋在有机相中，所以加入有机萃取剂可富集Cu2＋。
（4）利用化学平衡移动原理解释。
（5）2CuSO4＋2H2O
2Cu＋2H2SO4＋O2↑
0.05 mol? 0.05 mol
所以n(H＋)＝0.1 mol
由于Cu2＋的水解，所以n(Cu2＋)＜0.05 mol，n(H＋)＞0.1 mol。
所以c(H＋)＞c(SO42-)＞c(Cu2＋)＞c(OH－)。
本题难度：一般
5、填空题 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和
100 g 10. 00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。 
(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10. 47%，乙中c电极质量增加。
据此回答问题：
①电源的N端为______极；
②电极b上发生的电极反应为__________________；
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：_____________。
④电极c的质量变化是_________g；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液__________；乙溶液__________；丙溶液__________；
(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
________________________
参考答案：(1)①正极；②4OH--4e-=2H2O+O2↑；③水减少的质量：
，生成O2的体积
；④16 g；⑤甲：碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大；乙：酸性增大，因为阳极上OH-生成O2，溶液中H+离子浓度增加；丙：酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性
(2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应
本题解析：
本题难度：一般