题目内容
【题目】某同学组装了如图所示的电化学装置,电极I为Al,其他电极均为Cu,下列说法正确的是
A. 盐桥中通常装有含琼脂的KCl饱和溶液,起作用是平衡电荷,电池工作时,K+、Cl-会分别进入两边的溶液中
B. 该装置工作一段时间后,电极III上有红色固体析出
C. 该装置工作一段时间后,③号烧杯中电解质溶液浓度不变,两个电极的质量不变
D. 该装置工作时,③号烧杯中的SO42-向电极IV移动
【答案】A
【解析】
电极Ⅰ为Al,其它均为Cu,Al易失电子作负极,所以Ⅰ是负极、Ⅳ是阴极,Ⅱ是正极、Ⅲ是阳极,电流方向从正极流向负极,负极失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,阳极上失电子发生氧化反应,阴极上得电子发生还原反应,以此解答该题。
A. 盐桥中通常装有含琼脂的KCl饱和溶液,电池工作时,盐桥通过离子移动导电,所以K+、Cl-会分别进入两边的溶液中,故A正确;
B、电极Ⅲ是电解池阳极,电极Ⅲ的电极反应式是Cu-2e-=Cu2+,电极III上没有红色固体析出,故B错误;
C. 电极Ⅲ的电极反应式是Cu-2e-=Cu2+、Ⅳ的电极反应式是Cu2++2e-=Cu,③号烧杯是电镀池,该装置工作一段时间后,电解质溶液浓度不变,电极Ⅲ减轻、电极Ⅳ质量增大,故C错误;
D. ③号烧杯是电镀池,阴离子移向阳极,SO42-向电极III移动,故D错误。
【题目】NF3(三氟化氮)在常温常压下是无色、无味的气体,是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体。回答下列问题:
(1)NF3的电子式为______,N元素的化合价为______。
(2)F2与NH3直接反应生成NF3的化学方程式为______。
(3)实验室模拟工业上利用电解熔融NH4HF2(NH4FHF)法制取NF3,阳极为以Ni为基本材料的合金(内含其他金属,忽略镍及其他金属的反应),阴极为碳素钢,电解废液可回收再利用。
①电解时NF3在______极生成;阴极产生的气体是______(填化学式)。
②电解后废液(含Ni少量Fe和Cu的单质及NH4HF2等)可经如下流程进行回收再利用:
已知该实验条件下,部分金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH如下表
金属离子 | Ni2+ | Fe2+ | Cu2+ | Fe3+ |
开始沉淀时的pH | 7.2 | 7.0 | 4.7 | 1.9 |
沉淀完全时的pH | 9.2 | 9.0 | 6.7 | 3.2 |
步骤I的目的是______;步骤Ⅱ滤饼中Ni溶于硝酸的离子方程式为______(HNO3的还原产物为NO);步骤Ⅲ调节pH时,理论上pH应控制的范围是______。