题目内容

工业品氢氧化钾溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．阴极材料可以是Fe，含氧酸根杂质不参与电极上放电
B．该电解槽的阳极反应式为：4OH―― 4e－= 2H2O+O2↑
C．通电后，该电解槽阴极附近溶液pH会减小
D．除去杂质后氢氧化钾溶液从出口B导出
C

试题分析：该电解池反应的实质是电解水，阴极反应是2H2O+2e-=2OH-+H2↑,通电后阴极区的pH增大，阳极反应是2H2O-4e-=4H++O2↑,K+通过阳离子交换膜流向阴极与产生的OH-，以KOH溶液的形式从B口导出。由此可以得出A、B、D正确，C错误。选C。
练习册系列答案
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安徽凹山铁矿坐落在马鞍山境内，矿床属于陆相火山一侵入岩型铁矿床，俗称“玢岩型”铁矿，是马钢重要的矿区之一。铁矿中被称为红帘石的铁矿含锰量高，锰是冶炼锰钢的重要原料。红帘石主要成分有磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、锰矿（MnO2和MnCO3）石棉Mg3Si3O7(OH)4等。工业上将红帘石处理后运用阴离子膜电解法的新技术提取金属锰并制的绿色高效水处理剂（K2FeO4）。工业流程如下：

（1）工业上为提高稀硫酸浸取效率一般采取的措施是（任意写两种方法）
①                                 ②                                    
（2）石棉化学式为Mg3Si3O7(OH)4也可以表示成氧化物形式，氧化物表达式为        。
（3）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：
离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH
2.7
3.7
7.0
7.8
9.3
完全沉淀的pH
3.7
4.7
9.6
9.8
10.8
 
过程②中加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣B的成分                  。
（4）浸出液中以Mn2+形式存在，且滤渣A中无MnO2原因                         。
（5）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向；则A电极是直流电源的       极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为                                         。

（6）滤渣经反应④生成绿色高效水处理剂的离子方程式                                          。
K2FeO4被誉为绿色高效水处理剂的原因是                                          。
双隔膜电解池的结构示意简图如图所示，对该装置及其原理判断错误的是(     )
A．c隔膜为阴离子交换膜、d隔膜为阳离子交换膜
B．A溶液为硫酸，B溶液为氢氧化钠
C．a气体为氢气，b气体为氧气
D．该电解反应的总方程式为：2Na2SO4＋6H2O 2H2SO4＋4NaOH＋O2↑＋2H2↑
由软锰矿（主要成分为MnO2)制备KMnO4的实验流程可表示如下：

(1)操作Ⅱ的名称是____________。
(2)可循环利用的物质____________(填化学式）。
(3)反应②的产物中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是______。
(4)反应②中“酸化”时不能选择下列酸中的______(填字母序号）
A．稀盐酸    B．稀硫酸     C．稀醋酸
(5)电解猛酸钾溶液也可以得到高锰酸钾，其阴极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，如下图，b作____________极，电解池的阳极反应式是____________；若电解过程中收集到2.24L H2(标准状况），则得到高锰酸 钾____________克。(提示：阴离子放电顺序MnO42->OH-）
以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及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.采用如下装置进行电化学浸出实验

将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，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＋
① 阳极区硫酸铁的主要作用是       。
② 电解过程中，阳极区Fe3+的浓度基本保持不变，原因是       。
（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有固体析出，一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式       。
（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       ；加入有机萃取剂的目的是       。
（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       。
碘酸钾（KIO3）晶体是我国规定的食盐加碘剂。它通常是以碘为原料与过量KOH溶液通过下列反应制得：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，再将KI和KIO3的混合溶液电解，将其中的I―转化为IO3―，装置如图。

（1）在反应3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为        。
（2）电解前，将KI和KIO3混合溶液加入阳极区；将氢氧化钾溶液加入阴极区。电解槽用水冷却。电解时，阳极上的电极反应                      ；阴极上得到的气体产物为                 ；
（3）某同学查资料获知：KIO3在酸性介质中与碘化物作用生成单质碘，该反应的离子反应方程式为                 ，为确定电解是否完成，需检验阳极区电解液中是否含有I―，该同学选用淀粉溶液和稀硫酸进行实验，其它仪器及用品自选，请完成其方案：
实验操作
现象及结论
 
 
 
（4）电解完毕，从电解液中得到KIO3晶体的过程为：

步骤①的操作名称        ，步骤④中洗涤晶体的目的                         。
下图是电解饱和NaCl溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是
A．a为阳极、b为阴极B．c为阴极、d为阳极
C．电解过程中，d处加酚酞变红D．电解过程中，氯离子浓度不变
以铁为阳极，以铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解。一段时间后得到2molFe(OH)3沉淀，此间共消耗的水的物质的量为  
A．2molB．3molC．4molD．5mol
用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有H2和O2生成，则电解一段时间后，下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法 中正确的有
①该溶液的pH可能增大；②该溶液的pH可能减小；③该溶液的pH可能不变；④该溶液的浓度可能增大；⑤该溶液的浓度可能不变；⑥该溶液的浓度可能减小
A．①②③B．①②③④C．①②③④⑤ D．全部

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