时间:2019-06-25 22:18:29
1、选择题 海水中含有丰富的锂资源，研究人员开发了一种只能让锂离子通过的特殊交换膜，并运用电解实现从海水中提取高浓度的锂盐，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．a 连接电源的正极
B．Li+ 的移动方向是从海水进入到盐酸中
C．过程中还可能获得有经济价值的副产物氢气和氯气
D．一段时间后，b电极附近溶液的pH降低
参考答案：D
本题解析：A. 根据题意要从海水中提取高浓度的锂盐，就要使海水中的Li+不断通过离子交换膜进入到左边的池中。根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，右边的电极b上应该负电荷较多，与电源的负极连接，则左边的a电极就要电源的正极连接，正确；在盐酸中含有的阳离子有H+， H+不断放电：2H++2e-=H2↑，为了维持平衡，Li+ 不断从海水进入到盐酸中，正确；C. 在过程中在a电极不断有Cl-放电产生Cl2，在b电极上，不断有H+放电产生H2，所以除了产生高浓度的锂盐，还可能获得有经济价值的副产物氢气和氯气，正确；D. 一段时间后，b电极附近溶液由于H+不断放电，c(H+)降低，所以附近溶液的pH升高，错误。
考点：考查电解原理的应用的知识。
本题难度：一般
2、填空题 (10分)图示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除A、B外，其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池，其工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4
2PbSO4＋2H2O，其两个电极的电极材料分别是PbO2和Pb。
闭合S，发现G电极附近的溶液变红，20 min后，将S断开，此时C、D两极上产生的气体体积相同；据此回答：
（1）A电极的电极材料是______________(填“PbO2”或“Pb”)。
（2）电解后，要使丙中溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是________(填化学式)。
（3）到20 min时，电路中通过电子的物质的量为________。
（4）0～20 min，H电极上发生反应的电极反应式为______________
参考答案：28（1）PbO2 （2） H2O （3）0.4mol； （4）2Cl--2e-=Cl2↑；4OH--4e-=O2+2H2O
本题解析：（1）闭合S，发现G电极附近的溶液变红，说明G的电极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-,G为阴极，则H为阳极，A为正极，A电极的电极材料是PbO2；（2）丙中电解硫酸铝溶液，实际上是电解水，要使丙中溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是水；（3）20 min后，将S断开，此时C、D两极上产生的气体体积相同，设C、D产生气体的物质的量为xmol,
C极发生的电极反应为Cu2+ + 2e- =" Cu" 、2H+ + 2e- = H2↑，D极的电极反应为4OH— - 4e- = 2H2O + O2↑
0.1 0.2 2x x 4x x
0.2+2x="4x" 解得x="0.1" 则到20 min时，电路中通过电子的物质的量为0.4mol；
（4）0～20 min，H电极上发生反应的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；0.2moLCl-只放电0.2moL,随后是OH-放电，即4OH--4e-=O2+2H2O 。
考点：考查铅蓄电池，电解原理的应用。
本题难度：一般
3、选择题 如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16 g，乙池中某电极上析出0.64 g某金属，下列说法正确的是
A．甲池b极上析出金属银，乙池c极上析出某金属
B．甲池a极上析出金属银，乙池d极上析出某金属
C．某盐溶液可能是CuSO4溶液
D．某盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液
参考答案：C
本题解析：a、c为阴极，b、d为阳极，金属阳离子移向阴极发生还原反应析出金属单质，则甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故A和B均错误；Ag++e—=Ag，n(Ag)=2.16g÷108g?mol—1=0.02mol，根据系数之比等于物质的量之比，则转移电子也为0.02mol，而Mn++ne—=M，根据电子守恒，则n×0.64g÷M(M)=0.02mol，M(M)="32n" g?mol—1，n=1时不成立，n=2时M为Cu，故C正确；阴极放电能力：Mg2+<H+，则某盐溶液不可能是Mg(NO3)2溶液，故D错误。
本题难度：简单
4、填空题 某化学兴趣小组在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜(含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质)的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。请回答以下问题。
（1）电解时，粗铜应与电源的 极相连，阴极上的电极反应式为 ；电解过程中，硫酸铜的浓度会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
（2）电解完成后，该小组同学将电解液过滤后对滤液和阳极泥分别进行处理：
①阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子方程式： 。
②Cu的回收、滤液成分及含量的测定：以下是该小组设计的一个实验流程。
在上述流程中空格内填上相应的操作： 、 ；100 mL滤液中Cu2+的浓度为 mol/l，Fe2+的浓度为 mol/l。
参考答案：（1）正 Cu2++2e-＝Cu 变小 （2） ① 3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO+2H2O ② 过滤 洗涤 0.5 0.1
本题解析：（1）电解时，粗铜应与电源的正极极相连，作阳极；阴极上铜离子得到电子，电极反应式为Cu2++2e-＝Cu；由于阳极粗铜中还有活泼的金属失去电子，而阴极上始终是溶液中的铜离子放电，因此电解过程中，硫酸铜的浓度会变小；
（2）①金属银可以和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水，即3Ag+4H++NO3-＝3Ag++NO↑+2H2O；
②100mL的滤液中含有亚铁离子、铜离子、锌离子，当加入足量的金属Fe以后，会将金属铜全部置换出来，所得固体是铁与铜的混合物。酸浸后铁溶解，要得到金属铜，需要进行的操作是过滤、洗涤、干燥、称量，所以生成的3.2g金属是Cu，物质的量是3.2g÷64g/mol＝0.05mol，所以铜离子的浓度c＝0.05mol÷0.1L＝0.5 mol/L；亚铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，在空气中更易被氧化为氢氧化铁，受热分解生成的氧化铁的质量是4.8g，物质的量是4.8g÷160g/mol＝0.03mol。根据原子守恒，亚铁离子的物质的量是：0.03mol×2＝0.06mol。其中与铜离子反应的铁的物质的量是0.05mol，生成亚铁离子的物质的量是0.05mol，所以原溶液中亚铁离子的物质的量是0.06mol－0.05mol＝0.01mol，浓度c＝0.01mol÷0.1L＝0.1mol/L。
考点：考查电解精炼铜以及物质的含量测定的实验方案设计
本题难度：一般
5、计算题 如下图所示，若电解5 min，铜电极质量增加2.16 g。试回答：
?
(1)电极X是电源的?极。
(2) pH变化:A?，B?，C?。
(3)若A中KCl溶液的体积为200 mL，电解至5 min，溶液的pH是?（假设溶液体积不变化）。
参考答案：(1)负? (2)增大减小不变? (3) 13
本题解析：(1)由铜电极质量增加可知铜电极为阴极，进一步可推知X是电源的负极。(2)A电解的方程式为2KCl+2H2O
H2↑+Cl2↑+2KOH，A溶液pH增大；B电解的方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，B溶液pH减小；C是电镀池，C溶液pH不变。(3)根据电子得失守恒得如下关系式：2KCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2KOH～2e-～2Ag，由铜极上析出Ag的质量可计算出A中生成的KOH的物质的量，进而即可计算出A溶液的pH。
本题难度：简单