题目内容

电解硫酸铜溶液时，要求满足下列三点要求：①阳极质量逐渐减少；②阴极质量逐渐增加；③电解液中铜离子浓度不变。根据这三点要求可以选用的电极是

A．石墨作阴极，纯铜作阳极

B．含有锌、银的铜合金作阴极，石墨作阳极

C．纯铁作阳极，纯铜作阴极

D．含有锌、银的铜合金作阳极，纯铜作阴极

解析

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如图为细菌冶铜和火法冶铜的主要流程．

（1）①写出用惰性电极电解硫酸铜溶液的化学方程式：

（电解过程中，始终无氢气产生）．
②若电解一定时间后，外加0.1mol的氢氧化铜可使电解液恢复到电解前的浓度，电路中转移电子物质的量

．
（2）细菌冶金又称微生物浸矿，是近代湿法冶金工业上的一种新工艺．细菌冶铜与火法冶铜相比，优点为

（写出一点即可）．
（3）用惰性电极分别电解浓的氯化铜溶液和硫酸铜溶液．电解浓的氯化铜溶液时发现阴极有金属铜生成，同时阴极附近会出现棕褐色溶液．而电解硫酸铜溶液时，没有棕褐色溶液生成．下面是关于棕褐色溶液成分的探究：
①有同学认为，阴极附近出现的棕褐色溶液是氯气反应的结果，你认为他的猜测是否正确？

（填“正确”或“不正确“），原因是

．
资料1：
一般具有混合价态（指化合物中同一元素存在两种不同的化合价，如Fe₃O₄中的Fe元索）的物质的颜色比单一价态的物质的颜色要深．
资料2：
CuCl微溶于水，能溶于浓盐酸．
②猜想：棕褐色溶液中可能含有的离子是

（填3种主要离子符号）．
③验证猜想：完成实验方案（配制棕褐色溶液）．取少量

固体于试管中，加入

使其溶解，再加入

溶液，观察现象．
④已知电解前，U形管中加入了100mL 0.5mol?L^-1 CuCl₂溶液，电解结朿时电路中一共转移了0.03mol电子，且阴极生成0.64g铜，则形成的低价阳离子的物质的量为

mol．

电解硫酸铜溶液时，若要达到如下三点要求，则可选用的电极是 ①阳极质量减少　②阴极质量增加　③电解质溶液中c(Cu²⁺)不变
A．	纯铜作阳极，含锌、银的铜合金作阴极
B．	含锌、银的铜合金作阳极，纯铜作阴极
C．	用石墨作阳极，用铂作阴极
D．	用纯铁作阳极，用纯铜作阴极

“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。

（1）写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式???????????????????? 。

已知：? ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)??? ΔH＝－41kJ·mol－1

② C(s)+2H2(g)CH4(g)??????????? ΔH＝－73kJ·mol－1

③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)???? ????? ΔH＝－171kJ·mol－1

（2）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的变化曲线如下左图：

①在其他条件不变时，请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2) / n(CO2)]变化的曲线图。

②某温度下，将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示，关于温度和压强的关系判断正确的是??? ? ??? ?? ；

A. P3＞P2，T3＞T2???????? B. P1＞P3，T1＞T3??? C. P2＞P4，T4＞T2???????? D. P1＞P4，T2＞T3

③在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入二氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是 ????? ；

A. 正反应速率先增大后减小

B. 逆反应速率先增大后减小

C. 化学平衡常数K值增大

D. 反应物的体积百分含量增大

E. 混合气体的密度减小

F. 氢气的转化率减小

（3）最近科学家再次提出“绿色化学”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池，写出以稀硫酸为电解质甲醇燃料电池负极反应式__?????????????????????????? ?? 。以此燃料电池作为外接电源按图所示电解硫酸铜溶液，如果起始时盛有1000mL pH＝5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，此时可观察到的现象是????????????????????? ；若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入?????? （填物质名称），其质量约为??? g。