题目内容

海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:
成分
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
S
HC
含量/(mg·L-1)
9 360
83
200
1 100
16 000
1 200
118
 
(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示):　　　　　　　　　　　,该海水中Ca2+的物质的量浓度为　　　　　 mol·L-1。 
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。

电渗析原理示意图
①阴极的电极反应为　　　　　　　　　　。 
②电解一段时间,阴极区会产生水垢,其成分为CaCO3和Mg(OH)2,写出生成CaCO3的离子方程式:　　　　　　　　　　。 
③淡水的出口为a、b、c中的　　　　出口。 
(1)HC+H2OH2CO3+OH-　5×10-3
(2)①2H2O+2e-H2↑+2OH-(或2H++2e-H2↑)
②Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O　③b
(1)c(Ca2+)=;(2)阳离子向右边阴极移动、阴离子向左边阳极移动,可知b中为淡水
练习册系列答案
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如图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑点向d端扩散。下列判断正确的是(　　)
A．滤纸上c点附近会变红色
B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大
C．Z中溶液的pH先减小，后增大
D．溶液中的SO42—向Cu电极定向移动
请分析下列有关铝盐溶液电解时的变化情况。
(1)用石墨作电极，用如图装置电解AlCl3溶液，两极均产生气泡，阴极区有沉淀生成。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是         ，解释此现象的离子方程式是                     。

(2)若用石墨作电极电解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液，混合溶液中二者的物质的量浓度分别为3 mol·L-1、0.5 mol·L-1，则下列表示电解过程的曲线正确的是                    。
pH=a某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH＜a，则该电解质可能是
A．Ba(OH)2B．H­ClC．Na2SO4D．AgNO3
甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。乙图是一种家用环保型消毒液发生器，用惰性电极电解饱和食盐水。下列说法中不正确的是   (　　)。
A．装置乙的a极要与装置甲的X极连接
B．装置乙中b极的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑
C．若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极应为C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋
D．N电极发生还原反应，当N电极消耗5.6 L(标准状况下)气体时，则有2NA
个H＋通过离子交换膜
电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池， 装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为                ，在X极附近观察到的现象是                。电解液中向X极方向移动的离子是                 。
②Y电极上的电极反应式为              ，
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是           
②Y电极的电极反应式为                    (说明：杂质发生的反应不必写出。)
③溶液中的c(Cu2+)与电解前相比            (填“变大”、“变小”或“不变”)。
以黄铜矿精矿为原料，制取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．采用如图所示装置进行电化学浸出实验。将精选黄铜矿粉加入电解槽的阳极区，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+ ，阳极区硫酸铁的主要作用是                                   。（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有红色固体析出，一段时间后红色固体溶解。写出析出红色固体的反应方程式                        。
（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               。
（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                                          。
最近有研究人员发现了一种处理高浓度乙醛废水的新方法— 隔膜电解法，乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸。实验室以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。下列说法正确的是   
    
A．若以CH4—空气燃料电池为直流电源，燃料电池的b极应通入空气
B．电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量增大
C．阳极反应CH3CHO -2e- + 2H+="=" CH3COOH + H2O
D．电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生了无色气体，则阳极产生的是O2
如下图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g，试回答：

（1）电源电极X的名称为________。
（2）pH变化：A________，B________，C________。(填“增大”“减小”或“不变”)
（3）通电5 min后，B中共收集224 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。
（4）若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液中OH－的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。

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