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Cu-Si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c与a相连,d与b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CH4、O2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CH4、O2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。
【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