题目内容

电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。

已知:3I2+6OH=IO3+5I+3H2O
下列说法不正确的是                  (  )。
A.右侧发生的电极反应式:2H2O+2e=H2↑+2OH
B.电解结束时,右侧溶液中含IO3
C.电解槽内发生反应的总化学方程式:KI+3H2OKIO3+3H2
D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变
D
左侧变蓝,说明左侧是阳极,I在阳极放电,被氧化生成I2,因而右侧是阴极,只能是水电离的H放电被还原生成H2,其电极反应为2H2O+
2e=H2↑+2OH,A项正确;阴离子交换膜允许阴离子通过,B项正确;电解KI的过程发生如下两个反应:
①2I+2H2OI2+2OH+H2
②3I2+6OH=IO3+5I+3H2O
①×3+②即得总方程式,C项正确;如果将阴离子交换膜换成阳离子交换膜,阴极产生的OH将不能到达阳极区,I2与OH无法反应生成IO3,因而D项错。
练习册系列答案
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亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂、漂白剂。已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38oC时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38oC时析出晶体是NaClO2,高于60oC时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下图所示装置制备亚氯酸钠。装置②反应容器为三颈烧瓶。

完成下列填空:
(1)组装好仪器后,检查整套装置气密性的操作是:                    。
(2)装置②中产生ClO2的化学方程式为                                 
装置④中发生反应的离子方程式为                                  。
(3)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55oC蒸发结晶;②     ;③     ;④低于60oC干燥,得到成品。
(4)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

①上图是用石墨作电极,一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2的示意图。则阳极产生C1O2的电极反应为               
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为   mol。
(5)准确称取所得亚氯酸钠样品l0 g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+C1-)。将所得混合液配成250 mL待测溶液。配制待测液需用到的定量玻璃仪器是     ;取25.00 mL待测液,用2.0mol·L-1Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),以淀粉溶液做指示剂,达到滴定终点时的现象为          。重复滴定2次,测得Na2S2O3溶液平均值为20.00 mL。该样品中NaClO2的质量分数为        
以黄铜矿精矿为原料,制取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.采用如图所示装置进行电化学浸出实验。将精选黄铜矿粉加入电解槽的阳极区,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+ ,阳极区硫酸铁的主要作用是                                   。(2)阴极区,电极上开始时有大量气泡产生,后有红色固体析出,一段时间后红色固体溶解。写出析出红色固体的反应方程式                        
(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               
(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200mL0.5 mol/L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                                          

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