题目内容
【题目】如图为相互串联的甲、乙两电解池,其中碳棒上有黄绿色气体产生。
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(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则:A是________极,电极反应为__________________,当一极有1mol纯铜析出时,另一极溶解的铜___________1mol(填“大于”、“小于”、“等于”)。
(2)乙池中若滴入少量酚酞试液,电解一段时间后Fe电极附近呈________色,电极反应式为_________。
(3)若甲池中电解质溶液为CuSO4溶液,电解过程中阴极增重12.8g,则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为_______L,若此时乙池剩余液体为400 mL,则电解后溶液的pH为________。
【答案】 阴 Cu2++2e-==Cu 小于 红 2H++2e-=H2↑ 或2H2O+2e-=H2↑+2OH- 4.48 L 14
【解析】(1).甲池若为用电解原理精炼铜的装置,根据装置图可知,A极连接电源的负极,则A是阴极,铜离子在A极上得到电子生成铜,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,根据电解精炼铜的原理可知,B电极是粗铜,电解时首先溶解的是粗铜中的Zn、Fe等杂质,则当A极有1mol纯铜析出时,B电极溶解的铜小于1mol,故答案为:阴;Cu2++2e-=Cu;小于;
(2).根据装置图可知,Fe电极连接电源的负极,则Fe电极为阴极,水在Fe电极得到电子生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,因Fe电极生成OH-,则Fe电极附近溶液呈碱性,可使酚酞变红,故答案为:红;2H++2e-=H2↑ 或2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
(3).若甲池中电解质溶液为CuSO4溶液,因阴极析出的是铜,当阴极增重12.8g时, n(Cu)=12.8g÷64g/mol=0.2mol,转移电子0.4mol,乙池中阳极发生的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,根据转移电子数目可知,生成氯气的物质的量为0.2mol,在标准状况下的体积为:0.2mol×22.4L/mol=4.48L;乙池中阴极发生的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,当转移0.4mol电子时,溶液中生成的氢氧根离子的物质的量为0.4mol,氢氧根离子的物质的量浓度为:c(OH-)=0.4mol÷0.4L=1mol/L,则c(H+)=1×10-14mol/L,pH=14,故答案为:4.48L;14。
【题目】T K时,向2.0 L恒容密闭容器中充入0.10 mol COCl2,发生反应COCl2(g)
Cl2(g)+CO(g),经过一段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表:
t/s | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
n(Cl2)/mol | 0 | 0.030 | 0.039 | 0.040 | 0.040 |
下列说法正确的是( )
A. 保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.038 mol·L-1,则反应的ΔH<0
B. 反应在前2 s的平均速率v(CO)=0.015 mol·L-1·s-1
C. 保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.12 mol COCl2、0.06 mol Cl2和0.06 mol CO,反应达到平衡前的速率:v正<v逆
D. 保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.10 mol Cl2和0.08 mol CO,达到平衡时,Cl2的转化率大于60%
【题目】钴酸锂废极片中钴回收的某种工艺流程如下图所示,其中废极片的主要成分为钴酸锂(LiCoO2)和金属铝,最终可得到Co2O3及锂盐。
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(1) “还原酸浸”过程中,大部分LiCoO2可转化为CoSO4,请将该反应的化学方程式补充完整:2LiCoO2+3H2SO4+□
□CoSO4+□ +□ + □ 。__________
(2) “还原酸浸”过程中,Co、Al浸出率(进入溶液中的某元素质量占固体中该元素总质量的百分数)受硫酸浓度及温度(t)的影响分别如图1和图2所示。工艺流程中所选择的硫酸浓度为2 mol.L-1,温度为80 oC,推测其原因是________。
A. Co的浸出率较高 B. Co和Al浸出的速率较快
C. Al的浸出率较高 D. 双氧水较易分解
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(3)加入(NH4)2C2O4后得CoC2O4沉淀。写出CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co2O3的反应的化学方程式:________。
(4)若初始投入钴酸锂废极片的质量为1 kg,煅烧后获得Co2O3的质量为83 g,已知Co的浸出率为90%,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为________(小数点后保留两位)。
(5)已知“沉锂”过程中,滤液a中的c(Li+)约为10-1 mol·L-1,部分锂盐的溶解度数据如下表所示。
温度 | Li2SO4 | Li2CO3 |
0 oC | 36.1 g | 1.33 g |
100 oC | 24.0 g | 0.72 g |
结合数据分析,沉锂过程所用的试剂b是________(写化学式),相应的操作方法:向滤液a中加入略过量的试剂b,搅拌,________,洗涤干燥。