题目内容

【题目】科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如左图,用CuSi合金作硅源,在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼,并利用某CH4燃料电池(右图)作为电源。有关说法不正确的是

A. 电极ca相连,db相连

B. 左侧电解槽中:Si 优先于Cu被还原,Cu优先于Si被氧化

C. 三层液熔盐的作用是增大电解反应面积,提高硅沉积效率

D. 相同时间下,通入CH4O2的体积不同,会影响硅提纯速率

【答案】B

【解析】

甲烷燃料电池中通入甲烷的电极a为负极,通入氧气的电极b为正极,根据电解池中电子的移动方向,c为阴极,d为阳极,结合电解原理和原电池原理分析解答。

A、电子从电解槽的阳极流向阴极,只能走导线,即由液态Cu-Si合金流出,从液态铝流入,因此电极c为阴极,与电极a(负极)相连,电极d为阳极,与电极b(正极)相连,故A正确;

B、氧化性是:Si4+Cu2+,氧化性越强,离子的得电子能力越强,Cu2+优先被还原,故B错误;

C、三层液熔盐在电解槽中充当电解质,可以供自由移动的离子移动,并增大电解反应面积,提高硅沉积效率,故C正确;

D、相同时间下,通入CH4O2的体积不同,导致转移电子的量不同,会造成电流强度不同,影响硅提纯速率,故D正确;

答案选B

练习册系列答案
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【题目】按要求完成下列各小题

(1)25°C时,0.1 mol·L-1NH4Cl溶液的pH____7(填“<”、“=”或“>”),其原因是_________(用离子方程式表示);

(2)下列物质能导电且属于电解质的是________(填序号)。

A.铁 B.盐酸 C.氯化钠晶体 D.熔融氢氧化钠

(3)可用阳离子交换膜法电解饱和食盐水制NaOH,其工作原理如下图所示。

①请写出A、B两处物质的名称:A_______________,B__________________

②请写出电解食盐水的离子方程式__________________________________________

(4)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:

温 度(℃)

360

440

520

K值

0.036

0.010

0.0038

若25℃时1摩尔氮气完全转化为氨气放出92.4KJ的热量,写出工业合成氨的热化学方程式____________

(5)合成氨的原料气H2还可通过反应CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2(g) 获取。

①T ℃时,向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08 mol·L-1,则平衡时CO的转化率为_______,该温度下反应的平衡常数K值为_________

②保持温度仍为T ℃,只改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入该容器进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是_____________(填序号)。

a.容器内压强不随时间改变

b.混合气体的密度不随时间改变

c.单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2

d.混合气中n(CO) : n(H2O) : n(CO2) : n(H2) = 1: 16 : 6 : 6

【题目】NiCO3常用于催化剂、电镀、陶瓷等工业。现用某含镍电镀废渣(CuZnFeCr等杂质)制取NiCO3的过程如图所示:

1)流程中的试剂X(某钠盐)的化学式是___________

2氧化时需保持滤液在40℃左右,用6%H2O2溶液氧化。控制温度不超过40℃的原因是______(用化学方程式表示)。

3Fe2+也可以用NaClO3氧化,生成的Fe3+在较小pH条件下水解,最终形成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀而被除去,如图是pH—温度关系图,图中阴影部分为黄钠铁矾稳定存在的区域,下列说法不正确的是________(填字母)

a.黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]中铁为+2

bpH过低或过高均不利于生成黄钠铁矾,其原因相同

c.氯酸钠在氧化Fe2+时,1 mol NaClO3得到的电子数为6NA

d.工业生产中温度常保持在8595 ℃,加入Na2SO4后生成黄钠铁矾,此时溶液的pH约为1.21.8

4)加入Na2CO3溶液时,确认Ni2+已经完全沉淀的实验方法是_______________

5)某小组利用NiCO3制取镍氢电池的正极材料碱式氧化镍(NiOOH),过程如图:

①已知 25℃时,Ksp[Ni(OH)2]2×10-15,当调节 pH≥9 时,溶液中残留的c(Ni2+)________mol/L

②写出在空气中加热Ni(OH)2制取NiOOH的化学方程式________________

③镍氢电池电解液为30%KOH,负极为MH(即吸氢材料M吸附氢原子)。充电时也可实现Ni(OH)2转化为NiOOH。请写出放电时该电池的总反应式______________

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