题目内容

微电解技术具有处理效果显著、投资少、运行费用低等优点。铝碳微电解处理就是利用铝-碳颗粒之间形成了无数个细微原电池,这些细微电池在酸性溶液中发生电化学反应。溶液中溶解一定量的氧可以增大铝的腐蚀效率,因此可以通过曝气来强化处理效果。实验装置如图:

(1)实验前,将铝屑在5%NaOH碱洗10分钟,目的是①             ,②              。

(2)曝气条件下,在酸性溶液中,该装置中发生的电极反应为:铝极                ,碳极             。

(3)通过铝碳微电解法可以对含镍电镀废水进行处理,某化学研究小组研究了铝碳比、反应停留时间对处理效果的影响,结果如下:

       

通过分析,确定最佳工艺的铝碳比为    ,反应停留时间是    。

 

【答案】

 

(1)①除去铝屑表面的油污(1分)②除去表面的氧化物(1分)(不分前后)

(2)4Al-12e-=4Al3+(1分) 3O2+12H++12e-=6H2O(1分)(前后电子未守恒也给分)

(3)1:1.5(1分)      15min(答成14min~16min都给分)(1分)

【解析】

试题分析:(1)一般在金属等溶解时先用碱洗促进金属表面的油污水解而除去,氧化铝为两性与碱反应而除去除去;(2)酸性溶液中铝失去电子生成铝离子;溶液中含有较多氧气,在碳极得到电子发生还原反应;(3)图一显示铝碳比为1:1.5时镍离子去除率最高;图二显示15min左右时镍离子去除率不再发生明显变化,反应停留时间是15分钟左右。

考点:考查电化学的应用及反应条件的控制与选择有关问题。

 

练习册系列答案
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I、二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。

(1)工业上用黄铁矿(FeS2,其中S元素为-l价)在高温下和氧气反应制备SO2:

,该反应中被氧化的元素是________(填元素符号)。

(2)一化学研究性学习小组设计用如下装置验证二氧化硫的化学性质.

①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为________________________________。

②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验:

方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成

方案Ⅱ:向第二份溶液加入品红溶液,红色褪去

方案Ⅲ:向第三份溶液加入BaC!:溶液,产生白色沉淀上述方案合理的是方案______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子反应方程式为____________________。

③当通入二氧化硫至试管c中溶液显中性时,溶液中c(Na+)=________________(用含硫元素微粒浓度的代数式表示)。

Ⅱ、另一化学研究性学习小组在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。

步骤一:电解精制:

电解时,粗铜应与电源的______极相连。阴极上的电极反应式为____________。

步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:

稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请写出该反应的离子方程式:

____________________________________________________________。

 

A、B、C、D、E均为钠盐,D、E具有相同的元素组成,都是由四种元素组成的化合物。向B溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,立即产生白色沉淀,该沉淀见光变暗至灰至黑。A、B或B、C溶液混合均无明显现象,若将A、B、E和B、C、E分别按1:5:6和1:1:2的物质的量之比混合,溶液都能产生有刺激性气味黄绿色气体甲。D、E溶液混合能产生具有漂白性的刺激性气体乙。甲与乙混合气体通入水中会产生两种酸。B与E固体混合不反应,加热则能产生有刺激性气味的气体丙。若将气体丙通入A或C溶液中均能产生气体甲。甲气体通入D溶液,颜色会消失。若将A、D、E按2:1:1物质的量之比混合,能产生黄色气体丁。

请回答下列有关问题:

⑴.完成下列反应的离子方程式并配平之。

①.A + B + E → :   ▲ 

②.D + E → :   ▲ 

③.甲+乙+ H2O → :  ▲ 

④.A + D + E → :   ▲ 

⑵.丁气体消毒漂白性比甲强,是更理想的漂白试剂。相同条件下,相同体积的丁气体处理水的能力是甲的  ▲  倍;相同质量的丁气体处理水的能力是甲的  ▲  倍。

⑶.历史上曾把某元素的最高价的含氧酸称为某酸,如N、P、S等。A盐中对应的酸并不是该元素的最高价的含氧酸(当时误认为是最高价)。电解技术进入化学研究领域后,通过惰性材料电解A的水溶液,产生新的含氧酸盐(M=122.5 g·mol-1),我们可以把与其对应的酸称为高某酸。取出100 mL A盐溶液进行电解(惰性电极,通直流电),数小时后,收集到的阴、阳两极气体分别为6.72L和2.24L(已经折算成标准状况下的气体体积) 。

①.阴、阳两极所发生的电极反应离子方程式为  ▲  、  ▲  。

②.原A盐溶液的物质的量浓度为  ▲  。(假设溶液体积变化忽略不计)

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