题目内容
【题目】电解装置如图所示:
Ⅰ.当用惰性电极电解时,c为____________极,电极反应________d为____________极,电极反应______________,电解总反应的化学方程____________________
Ⅱ.(1)若用此装置进行铁上镀铜则c为__________(填铁或铜)d为___________(填铁或铜)电解液浓度_____________(增大,减小或不变)
(2)电镀一段时间后对电极进行称量发现两极质量差为16克,则电路中转移的电子___________mol.
Ⅲ.若用此装置进行粗铜的电解精炼。则要求粗铜板是图中电极________(填图中的字母);若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,则Fe以_______(填离子符号)形式进入溶液,c电极发生的反应______________,________________
【答案】I.阳极 4OH--4e-===O2↑+2H2O或2H2O-4e-=4H++O2↑
阴极:2Cu2++4e-===2Cu 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
Ⅱ.(1)铜 铁 不变 (2)0.25
Ⅲ.c Fe2+ Cu-2e-===Cu2+ Fe -2e-=== Fe2+
【解析】
试题分析:I.根据电解装置图可知,当用惰性电极电解时,c与电源的正极相连,则c为阳极,溶液中的OH-在阳极放电生成氧气,电极反应为4OH--4e-===O2↑+2H2O;d与电源的负极相连,则d为阴极,溶液中的铜离子在阴极放电生成铜,电极反应为2Cu2++4e-===2Cu;阴极、阳极电极反应相加得到电池的总反应,则电解总反应的化学方程为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。
Ⅱ.(1)要实现在铁制品上镀铜,铁制品需作阴极,镀层铜作阳极,含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液,所以c为铜,d为铁,阳极铜放电,阴极溶液中的铜离子放电,则电解液浓度不变。
(2)根据阳极:Cu-2e→Cu2+、阴极:Cu2++2e→Cu 两极质量差为128,当两极质量差为16克,说明转移的电子为16÷128×2=0.25mol.
Ⅲ. 电解精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,CuSO4溶液作电解液,比铜活泼的金属失电子生成离子进入溶液,不如铜活泼的金属形成阳极泥沉积下来,所以粗铜板是图中电极c;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,铁比铜活泼,则Fe以Fe2+形式进入溶液,c电极发生的反应Cu-2e-===Cu2+ 、Fe -2e-=== Fe2+。
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【题目】尿素/H2O2溶液可用于烟气的脱硫脱硝。
(1)已知T℃时,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H1
2H2O2(I)=2H2O(I)+O2(g) △H2
SO3(g)+H2O(I))=H2SO4(I) △H3
则SO2(g)+H2O2(I))=H2SO4(I) △H4=__________ (用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)
(2)尿素[CO(NH2)2]溶液对NOx及SO2有一定的脱除率。将SO2和NOx (N〇约占90%)通入氧气的体积分数为7%、尿素浓度为5%的反应器中进行反应。
①烟气中SO2最终转化为一种正盐,其化学式为______________;NO和NO2以物质的量之比1:1与CO(NH2)2反应生成无毒气体的化学方程式为_______________。
②氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是尿素的水解产物,将一定量的氨基甲酸铵置于恒容密闭容器中,发生反应:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) △H,实验测得不同温度下平衡时气体的总浓度如下表:
温度/K | 338 | 343 | 348 | 353 |
平衡时气体的总浓度/mol L-1 | 0.36 | 0.48 | 0.60 | 0.72 |
该反应的△H__________(填“>”或“<”)0;348K时,该反应的平衡常数K__________________。
(3)其他条件不变,向尿素溶液中添加H2O2溶液,测得不同 pH下氮氧化物的脱除率与时间的关系如图所示。
①NO与H2O2发生反应生成亚硝酸时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
(2)脱硝时,最佳pH为_________;在碱性较强时,NOx脱除率降低,其原因是___________(任写一点)。