时间:2020-08-13 05:57:06
1、填空题 (15分)认真观察下列装置,回答下列问题:
(1)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为 。
(2)装置A中总反应的离子方程式为 。
(3)若装置E中的目的是在Cu材料上镀银,则极板N的材料为 。
若装置E的目的是验证金属的电化学防腐,则极板N的材料为__________________ 。
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4g时,装置D中产生的气体体积为 L(标准状况下)。
参考答案:19.(1)PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O (2)Cu+2H+Cu2++H2↑
(3)Ag 惰性电极(或石墨等不溶性惰性材料) (4)3.92
本题解析:(1)根据装置图可知,BC是原电池,二氧化铅是正极,得到电子,电极反应式为PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
(2)A中铜电极和正极相连,是阳极,铜失去电子。阴极是Pt,溶液中的氢离子得到电子,所以总的反应式为Cu+2H+Cu2++H2↑
(3)电镀时镀层金属作阳极,待镀金属作阴极,含有镀层金属离子的溶液作电镀液,所以X是硝酸银溶液,N是阳极,则N是银。由于N是阳极,所以若装置E的目的是验证金属的电化学防腐,则极板N的材料应为惰性电极。
(4)当装置A中Cu电极质量改变6 .4g时,转移电子是6.4g÷64g/mol×2=0.2mol。装置D中氯化钠是0.1mol,阴极是氢离子放电,氢气是0.1mol。阳极是氯离子放电,生成氯气,物质的量是0.05mol,所以阴极还生成氧气,物质的量是0.1mol÷4=0.025mol,所以标准状况下的体积共计是(0.1mol+0.05mol+0.025mol)×22.4L/mol=3.92L.。
考点:考查铅蓄电池,电解。
本题难度:一般
2、填空题 下图为细菌冶铜和火法冶铜的主要流程。
(1) 硫酸铜溶液一般呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性,原因是________? (用离子方程式表示)。写出电解硫酸铜溶液的化学方程式:______________(电解过程中,始终无氢气产生)。
(2)细菌冶金又称微生物浸矿,是近代湿法冶金工业上的一种新工艺。细菌冶铜与火法冶铜相比,优点为________________(写出一点即可)。
(3) 用惰性电极分别电解浓的氯化铜溶液和硫酸铜溶液。电解浓的氯化铜溶液时发现阴极有金属铜生成,同时阴极附近会出现棕褐色溶液。而电解硫酸铜溶液时,没有棕褐色溶液生成。下面是关于棕褐色溶液成分的探究:
①有同学认为,阴极附近出现的棕褐色溶液是氯气反应的结果,你认为他的猜测是否正确?________(填“正确”或“不正确"),原因是__________
资料1:
一般具有混合价态(指化合物中同一元素存在两种不同的化合价,如Fe3O4中的 Fe元索)的物质的颜色比单一价态的物质的颜色要深。
资料2:
CuCl微溶于水,能溶于浓盐酸。
②猜想:棕褐色溶液中可能含有的离子是________(填3种主要离子符号)。
③验证猜想:完成实验方案(配制棕褐色溶液)。
取少量________固体于试管中,加入________使其溶解,再加入________溶液,观察现象。
④已知电解前,U形管中加入了________100mL0.5 mol . L-1 CuCl2溶液,电解结朿时电路中一共转移了 0.03 mol电子,且阴极生成0. 64 g铜,则形成的低价阳离子的物质的量为________mol。
参考答案:
(1)酸(1分);Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+(1分);2CuSO4+2H2O
2H2SO4+2Cu+O2↑(2分)
(2)节约能源、环保、设备简单、操作方便.工艺条什易控制、投资少、成本低(或适宜处理贫矿、废矿、尾矿、炉渣等)(或其他合理答案)(2分)
(3)①不正确(1分);阴极不会产生氯气(2分)
②Cu2+、Cu+、Cl-、[CuCl2]-(只要写前三个即可)(2分)
③氯化亚铜;浓盐酸;氯化铜(所加|式剂顺序不对扣1分)(各1分)
④0.01(2分)
本题解析:该题分为两部分,前一部分是课本上知识内容的应用,比较简单,后一部分为对新现象的探究,有一定难度。探究题在解答的过程中要注意对新信息的收集和联系课本已有知识,进行整合。在电解过程中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,故在阴极上不可能生成氯气。根据新信息,多价态混合物质比单一物质颜色深,结合铜有+1、+2两个价态,可以进行相关猜测;然后根据CuCl的性质(溶于浓HCl)进行设计方案,探究。计算可以根据守恒法:生成0.01molCu,得到0.02mol电子,还有0.03=0.02=0.01mol电子为Cu2+得到电子生成Cu+,故生成Cu+为0.01mol。
本题难度:困难
3、选择题 早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠,反应原理为:4NaOH(熔融)4Na+2H2O+O2↑。后来盖·吕萨克用铁与熔融?氢氧化钠作用也制得钠,反应原理为:3Fe+4NaOH=Fe3O4+4Na↑+2H2↑。下列有关说法不正确的是
A.电解熔融氢氧化钠制钠,阴极发生电极反应为:Na++e-=Na
B.盖·吕萨克法制钠原理是嫡的增加带动了反应的进行
C.若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠,则两反应中转移的电子总数比为1:1
D.目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如图),电解槽中石墨极为阳极,铁为阴极
参考答案:C
本题解析:A、电解池中阴极得到电子发生还原反应,则电解熔融氢氧化钠制钠,阴极发生电极反应为Na++e-=Na,A正确;B、根据反应式3Fe+4NaOH=Fe3O4+4Na↑+2H2↑可知,该反应是熵值增加的反应,因此盖·吕萨克法制钠原理是嫡的增加带动了反应的进行,B正确;C、根据反应方程式可知,若制得1mol钠,则戴维法与盖·吕萨克法中转移电子的物质的量是1mol、2mol,C不正确;D、电解池中阳极失去电子,阴极得到电子,因此用电解熔融氯化钠法制钠时,电解槽中石墨极为阳极,铁为阴极,则D正确,答案选C。
本题难度:一般
4、填空题 KMnO4是一种常用的强氧化剂,工业上常用电解法制备,总反应为2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+
H2↑。请回答下列问题:
(1)电解时,分别用铂板和铁板作电极材料,其中铂板为______(填“阴”或“阳”,下同)极材料。
(2)通电后,电解质溶液中K+向_________极移动,MnO42-向_______极移动。
(3)电解一段时间后,向电解质溶液中滴加酚酞,_________极呈红色。
(4)阳极发生______(填“氧化”或“还原”)反应,该极的电极反应式为________________。
参考答案:(1)阳
(2)阴;阳
(3)阴
(4)氧化;MnO42--e-=MnO4-
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 下列关于电解精炼铜的叙述中不正确的是
A.粗铜板为阳极
B.粗铜所含Au、Ag、Fe、Zn等杂质,电解后以单质形式沉积槽底,形成阳极泥
C.电解时,阳极发生氧化反应,而阴极发生的反应为Cu2++2e-=Cu
D.精铜的纯度可达99.95%~99.98%
参考答案:B
本题解析:A、精炼铜时,粗铜失电子,根据电解池工作原理,粗铜作阳极,精铜作阴极,说法正确;B、根据电解池工作原理,活动性金属作阳极,按照活动性强弱失电子,锌先失电子,然后是铁失电子,最后是铜失电子,金、银不参加反应,以单质形式沉积槽底,形成阳泥,错误;C、电解时,粗铜作阳极,反应式:Cu-2e-=Cu2+,化合价升高,发生氧化反应,阴极:Cu2++2e-=Cu,正确;D、精炼铜提高铜的纯度,纯度可达99.95%~99.98%,正确。
考点:考查精炼铜。
本题难度:一般