题目内容
如图所示,用石墨电极电解氯化铜溶液。查阅资料可知,CuCl42—显黄色,氯化铜溶液显蓝绿色或黄绿色;向体积相同浓度分别为0.01 mol/L、0.05 mol/L、0.1 mol/L、0.5 mol/L的氯化铜溶液中加入NaCl至饱和,对比发现,溶液的颜色由黄绿色向蓝绿色转变。![]()
请回答下列问题:
(1)阳极上的气体呈________色,检验该气体可用________________。
(2)写出电解的离子方程式:________________。
(3)实验时,装置中阴极溶液颜色由蓝绿色变为黄绿色,原因是________。
(4)取出阴极的石墨棒,发现表面有浅蓝色固体,试设计实验探究此浅蓝色固体的成分:
____________________________________________________。
(5)为什么要设计连接后面的装置?
______________________________________________________________
(1)黄绿色 湿润的淀粉-KI试纸 (2)Cu2++2Cl-
Cu+Cl2↑
(3)阴极Cu2+放电后,Cu2+与Cl-浓度比值减小
(4)取此浅蓝色固体于试管中,加入硫酸,若溶解且溶液变蓝色,则为Cu(OH)2
(5)因为阳极产生的氯气为有毒气体,故后面连接装置可以用于检验与吸收
解析
(14分)为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:![]()
部分含钒物质在水中的溶解性如下:
| 物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
| 溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
⑴工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,写出该反应的化学方程式 。
⑵滤液中含钒的主要成分为 (写化学式)。
⑶该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式 ;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为 、 。
⑷用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,反应的离子方程式为□VO2+ +□H2C2O4+□_____=□VO2++□CO2↑+□H2O,试将其配平。
⑸全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为VO2+ +V2++2H+
防止钢铁的腐蚀是世界级难题,每年全世界钢产量的四分之一因腐蚀而损失,根据下图回答:![]()
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为________________________。
(2)为降低某水库的铁闸门的被腐蚀速率,可以采用图甲方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用__________。
| A.铜 | B.钠 | C.锌 | D.石墨 |
如图所示的装置,在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。![]()
(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)________。
| A.铁圈和银圈左右摇摆不定 |
| B.保持平衡状态不变 |
| C.铁圈向下倾斜 |
| D.银圈向下倾斜 |
(3)写出反应的化学方程式:______________________________________。
(1)将等物质的量的KI和CuCl2溶于水,用惰性电极电解,该电解反应可分为________个阶段(表格不一定填满,若不够还可以自行添加)。
| 阶段 | 相当于电解什么溶液 | 离子方程式 |
| ① | | |
| ② | | |
| ③ | | |
| ④ | | |
| ⑤ | | |
(2)画出过程中溶液pH随时间变化的曲线(假定生成的Cl2全部逸出)。