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17.金属镍有广泛的用途.粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述不正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)(  )
A.阳极发生氧化反应,其电极反应式主要是:Ni-2e-=Ni2+
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+、Ni2+和Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Pt

分析 A、阳极失去电子发生氧化反应,根据金属的活泼性判断电极反应;
B、阳极失电子的有Fe、Zn、Cu;阴极析出的是铜;依据电子守恒计算分析;
C、精炼过程中,电解质溶液中一定含有Ni2+;
D、粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极,铜和鉑不失电子沉降电解池底部形成阳极泥.

解答 解:A、阳极发生氧化反应,其电极反应式:Ni-2e-=Ni2+,Fe-2e-=Fe2+;Zn-2e-=Zn2+,故A错误;
B、电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Cu;阴极析出的是铜;依据电子守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,故B正确;
C、电解后,溶液中存在的阳离子有H+、Fe2+、Zn2+、Ni2+,故C错误;
D、粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极,铜和鉑不失电子沉降电解池底部形成阳极泥,电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt,故D错误;
故选B.

点评 本题考查了电极原理的应用,主要考查电解精炼镍的原理分析判断,题目难度中等.

练习册系列答案
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7.X、Y、Z三种短周期元素,其单质在常温下均为无色气体,它们的原子序数之和为16.在适当条件下三种单质两两化合,可发生如图1所示变化.己知l个B分子中含有Z元素的原子个数比C分子中含有Z元素的原子个数少1个.请回答下列问题:

(1)由 X、Y、Z三种元素共同组成的三种不同种类的常见化合物的化学式为NH4NO3、NH3•H2O、HNO3,相同浓度上述水溶液中由水电离出的c(H+)最小的是HNO3(填写化学式).
(2)Allis-Chalmers制造公司发现可以用C作为燃料电池的燃料,以氢氧化钾溶液为介质,反应生成对环境无污染的常见物质,试写出该电池负极的电极反应式4NH3+12OH--12e-=2N2+12H2O,溶液中OH-向负极移动(填“正”或“负”).
(3)Z分别与X、Y两元素可以构成18个电子分子甲和乙,其分子中只存在共价单键,常温下甲、乙均为无色液体,甲随着温度升高分解速率加快.
①乙能够将CuO还原为Cu2O,已知每lmol乙参加反应有4mole-转移,该反应的化学方程式为N2H4+4CuO=N2↑+2Cu2O+2H2O.
②将铜粉末用10%甲和3.0mol•L-1H2SO4混合溶液处埋,测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表:
温度(℃)20304050607080
铜的平均溶解速率
(×10-3mol•L-1•min-1)
7.348.019.257.987.246.735.76
由表中数据可知,当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降,其主要原因是温度升高H2O2的分解速率加快,导致H2O2的浓度降低从而使铜的溶解速率慢.
③实验室可用甲作试剂取X的单质,发生装置可选用图2中的C(填装置代号).

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