题目内容

工业氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸的钾盐杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜，其工作原理如图所示。

（1）该电解槽的阳极反应式为：                                              
（2）阳离子交换膜的作用是                     
（3）通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，其主要原因是         （填序号）
A．阳极区的OH－移向阴极所致
B．阴极产生的金属钾与水反应生成了大量OH－
C．阴极由H2O电离出的H＋放电生成H2，促进水的电离，使OH－浓度增大
（4）除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口_____________(填写“A”或“B”)导出。
①4OH——4e—=2H2O+O2↑（或2H2O—4e—=4H++O2↑）
②阻止阴离子和气体分子通过 （或其它合理说法）
③C   ④ B
略
练习册系列答案
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（ 14分）用下图装置进行电解实验(a、b、c、d均为铂电极),供选择的有4组电解液,要满足下列要求:

①工作一段时间后A槽pH值上升,B槽的pH下降.  ②b、c两极上反应的离子的物质的量相等
(1)应选择的电解质是上述四组中的第___ _组
(2)该组电解过程中各电极上的电极反应式为：
a极____                        __      b极_____                      __ ___   
c极________                    __     d极______                       _____
(3)当b极上析出7.1g电解产物时,a极上析出产物的质量为__  __g;若B槽电解质溶液500mL，且忽略电解前后电解液的体积变化，则此时B槽中的c（H+）比电解前增加了___   _mol/L.
用如图所示装置电解饱和食盐水，下列叙述不正确的是
A．阴极发生还原反应
B．溶液中Cl-向阳极运动
C．图中右侧石墨棒是阴极
D．阳极发生的反应为：4OH- —4e - = 2H2O + O2↑
如图，电解用粗盐(含、、等杂质)配制的食盐水，以下说法正确的是
A．a是电解池的正极B．a电极上发生还原反应
C．b电极附近有白色沉淀出现D．b电极上有黄绿色气体产生
铜陵有色金属集团公司是电解铜产量全国第一的大型企业。其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。下图表示其冶炼加工的流程：

冶炼中的主要反应：
⑴烟气中的主要废气是       ，从提高资源利用率和减排考虑，其综合利用方式是：                                   。
⑵电解法精炼铜时，阳极是      （填“纯铜板”或“粗铜板”）；粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽       （填“阳极”或“阴极”）的槽底，阴极的电极反应式是                       。
⑶在精炼铜的过程中，电解质溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。
几种物质的溶度积常数（Ksp）
物 质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Zn(OH)2
Cu(OH)2
Ksp
8.0×10-16
4.0×10-38
3.0×10-17
2.2×10-20
①调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液，随pH升高最先沉淀下来的离子是              。
②一种方案是先加入过量的H2O2,再调节pH到4左右，加入H2O2的目的是       
               。加入H2O2后发生反应的离子方程式为                     。
（12分）某校课外兴趣小组用如图装置进行电解CuC12溶液的实验。实验时，在通电一段时间后，观察到阳极上方的淀粉KI试纸不变色，同时，铁棒逐渐溶解；阴极碳棒上有红、白两种颜色的固体析出。同学们对阴、阳两极的产物进行如下探究：

(1)阳极产物探究。
根据实验现象，同学们对阳极发生的电极反应提出了如下假设：
假设1                                         ；
假设2                                         。
请你设计实验方案证明你的假设（包括：操作→现象→结论）：                                             。
(2)阴极产物探究：
查阅资料
铜和铜的化合物中Cu、Cu2O为红色，CuCl、CuBr、CuI为白色，它们在水中均不溶，且稳定存在。
探究实验
取出阴极碳棒，并将其干燥，然后用如图所示装置(气密性良好，药品性能良好）进行实验并记录现象:

现象：碳棒上红色物质依然存在；白色物质变为红色；无水硫酸铜仍为白色；蓝色石蕊试纸变为红色
结论与解释：
①白色物质为            。
②某学生收集碳棒上的白色物质并装入试管中，滴人稀HNO3，写出白色物质与稀HNO3反应的离子方程式：                                                 。
（9分）如下图所示，甲、乙为相互串联的两电解池。

试回答：
（1）乙池中Fe电极为           极。若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间后，铁电极附近呈            色。
（2）甲池若为精炼铜（假设粗铜的组成是均匀的，且其中活泼和不活泼的成份均存在）的装置，则电解质溶液可以是               ；通过一段时间后，A电极增重12.8g，则甲池溶液原溶质的浓度            （填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”），乙池石墨电极放出的气体在标准状况下的体积为            。
在盛有饱和碳酸钠溶液的烧杯中插入惰性电极，保持温度不变，通电一定时间后
A．溶液的PH将增大
B．溶液中的钠离子与碳酸根离子的数目不变
C．溶液的浓度增大并有晶体析出
D．溶液的浓度不变并有晶体析出
Cu的化合物在生活及科研中有重要作用，不同反应可制得不同状态的Cu2O
（1）科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。
①在加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2。当收集的N2体积为3.36L（已换算为标准状况）时，可制备纳米级Cu2O的质量为        ；

②一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.20 mol水蒸气，发生反应：
  ；测得20 min时O2的物质的量为0.0016 mol，则前20 min的反应速率v（H2O）=                  ；该温度下，反应的平衡常数表达式K=                  ；下图表示在t1时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H2的浓度随时间变化的情况，则t1时平衡的移动方向为      ，t2时改变的条件可能为              ；若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K1、K2、K3的关系为                ；
（2）已知：ΔH＝－293kJ·mol－1           
ΔH＝－221kJ·mol－1
请写出用足量炭粉还原CuO（s）制备Cu2O（s）的热化学方程式        ；
（3）用电解法也可制备Cu2O。原理如右上图所示，则阳极电极反应可以表示为        。

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