题目内容

【题目】电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,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在X极附近观察到的现象是________________________。 

②Y电极上的电极反应式为________________________,检验该电极反应产物的方法是_____________________________________。

(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__________,电极反应式是_______________________________________。 

②Y电极的材料是__________,电极反应式是_______________________________________。(说明:杂质发生的电极反应不必写出)

【答案】 有气泡,溶液变红 2Cl--2e-==Cl2↑ 把湿润的淀粉KI试纸放在Y极附近,试纸变蓝,说明Y极产物为Cl2 纯铜 Cu2++2e-==Cu 粗铜 Cu-2e-==Cu2+

【解析】(1)①若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,X为阴极,电极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑,同时该电极附近生成氢氧根离子,遇到酚酞试液会变红;②Y电极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-==Cl2↑,氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,碘遇淀粉试液变蓝色,所以氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,即把湿润的淀粉KI试纸放在Y极附近,试纸变蓝,说明Y极产物为Cl2;(2)①如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,阳极应该是粗铜、阴极是纯铜,则X电极是纯铜,阴极电极反应式为Cu2++2e-==Cu;②Y电极是粗铜,电极反应式为Cu-2e-==Cu2+。

练习册系列答案
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【题目】二氧化硫和硫化氢都是有毒物质,但它们在工业上都有着重要的用途。请回答下列有关问题:

(1)燃煤脱疏是科研工作者研究的重要课题之一,己知有两种脱硫方法,一是活性炭作化氧化法脱流;二是CO还原法脱硫。

①活性炭在反应过程中作为催化剂,改变了______(填选项字母)。

a.反应限度 b.反应速率 c.反应活化能 d.反应焓变 e.反应路径

②CO还原法的原理是:2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g),△H。

已知:S(g)+O2(g)=SO2(g),△H1=-574.0kJ/mol,CO的燃烧热为283.0kJ/mol,则△H=___。

③在两个容积为10L的恒容绝热密闭容器中发生反应:

2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g),各起始反应物的物质的量如右表所示,起始温度均为T℃。两容器中平衡常数K甲______K乙(填“>”“=”或“<”),理由是__________。

(2)H2S受热发生分解反应:2H2S(g)=2H2(g)+S2(g),在密闭容器中,充入0.20molH2S(g),压强为p时,控制不同的温度进行实验,H2S的平衡转化率如图所示。

①出强为p,温度为T6℃时,反应经tmin达到平衡,则平均反应速率v(S2)=_______mol/min.

②若压强p=aMPa,温度为T4℃时,该反应的平衡常数Kp=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

(3)H2S废气可用足量烧碱溶液吸收,将吸收后的溶液加入由惰性电极组成的电解池中进行电解,阳极区可生成Sx2-。请写出生成Sx2-的电极反应式____________。

【题目】工业产生的废气COx、NOx、SOx对环境有害,若能合理的利用吸收,可以减少污染,变废为宝。

(1)已知甲烷的燃烧热为890 kJ/mol;1 mol水蒸气变成液态水放热44 kJ;N2与O2反应生成NO的过程如下:

则CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=_______.

(2)汽车尾气中含有CO和NO,某研究小组利用反应:2CO(g)+2NO(g) N2 (g)+2CO2 (g)实现气体的无害化排放。T1℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能自发进行上述反应,测得不同时间的NO和CO的浓度如下表:

①0~2 s内用N2表示的化学反应速率为____,该温度下,反应的平衡常数K1_____。

②若该反应在绝热恒容条件下进行,则反应达到平衡后体系的温度为T2℃,此时的化学平衡常数为K2,则K1____K2(填“>”、“<”或“=”),原因是________

(3)向甲、乙两个容积均为1 L的恒温恒容的密闭容器中,分别充入一定量的SO2和O2(其中,甲充入2 mol SO2、1 mol O2,乙充入1 mol SO2、0.5 mol O2),发生反应:2SO2(g)+O2 (g) 2SO3 (g) △H= -197. 74 kJ/mol ,一段时间后达到平衡,测得两容器中c(SO2)(mol/L)随时间t(min)的变化关系如右图所示。下列说法正确的是______

A.放出的热量Q:Q(甲)>2Q(乙)

B.体系总压强p:p(甲)>2p(乙)

C.甲容器达到化学平衡时,其化学平衡常数为4

D.保持其他条件不变,若起始时向乙中充入0.4 mol SO2、0.2mol O2、0.4 molSO3,则此时v(正>v(逆)

(4)在强酸性的电解质水溶液中,惰性材料做电极,电解CO2可得到多种燃料,其原理如右图所示。

①该工艺中能量转化方式主要有____。

②电解时,生成乙烯的电极反应式是____。

(5)CO2在自然界循环时可与CaC03反应,Ca-CO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2 CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2 CO3溶液混合,若Na2 C03溶液的浓度为2×10-4 mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_________。

【题目】Ni-MH电池在工农业生产和日常生活中具有广泛用途,废旧电池中含有大量金属元素,其回收利用具有非常重要的意义。一种利用废Ni-MH电池正极材料(主要含有Ni(OH)2,还含有少量Fe、Cu、Ca、Mg、Mn、Zn的氢氧化物)制备电子级硫酸镍晶体的工艺流程如下图所示:

回答下列问题:

(1)“浸出”时温度、硫酸浓度、浸出时间对镍浸出率的影响如下图:

则“浸出”时最适宜的条件为_______________。

(2)在“滤液1”中加入双氧水可将Fe2+转化为难溶的针铁矿(FeOOH),写出反应的离子方程式:______________。

(3)“滤液2”中加入NaF可将滤液中Ca2+、Mg2+转化为难溶的CaF2和MgF2。当加入过量NaF后,所得“滤液3”中c(Mg2+)∶c(Ca2+)=0.67,则MgF2的溶度积为_____________[已知Ksp(CaF2)=1.10×10-10]。

(4)向“滤液3”中加入(NH4)2S2O8可以除锰,在此过程中(NH4)2S2O8与MnSO4反应生成含锰元素的一种黑色不溶物、硫酸铵及硫酸,写出该反应的化学方程式___________________。

(5)向“滤液4”加入有机萃取剂后,Zn2+与有机萃取剂(用HA表示)形成易溶于萃取剂的络合物ZnA2·2HA。该过程可以表示为:Zn2++4HAZnA2·2HA+2H+

①已知加入萃取剂后,锌的萃取率随料液pH变化如图所示。试分析pH增大时,锌的萃取率逐渐增大的原因是___________________。

②“操作X”的名称是_____________。

(6)上述回收镍的过程中,使用了1kg含镍37.1%的正极材料,最终得到纯净的NiSO4·7H2O1.686kg,则镍的回收率为_______________。

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