题目内容
利用右图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法
中正确的是( )
A.氯碱
工业中,X、Y均为石墨,X附近能得到氢氧化钠
B.铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4
C.电镀工业中,X是待镀金属,Y是镀层金属
D.外加电流的阴极保护法中,Y是待保护金属
D
用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1 mol/L FeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值):
| 序号 | 电压/V | 阳极现象 | 检验阳极产物 |
| Ⅰ | x≥a | 电极附近出现黄色,有气泡产生 | 有Fe3+、有Cl2 |
| Ⅱ | a>x≥b | 电极附近出现黄色,无气泡产生 | 有Fe3+、无Cl2 |
| Ⅲ | b>x>0 | 无明显变化 | 无Fe3+、无Cl2 |
(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是________________________。
(2)Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应:________________________________________________________________________。
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有________性。
(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
| 序号 | 电压/V | 阳极现象 | 检验阳极产物 |
| Ⅳ | a>x≥c | 无明显变化 | 有Cl2 |
| Ⅴ | c>x≥b | 无明显变化 | 无Cl2 |
①NaCl溶液的浓度是________mol/L。
②Ⅳ中检验Cl2的实验方法:_________________________________________________。
③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点):________________________________________
________________________________________________________________________。
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的四种方法:
| 方法a | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
| 方法b | 用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O; |
| 方法c |
|
| 方法d | 用肼(N2H4)还原新制的Cu(OH)2 |
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(1)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s);△H = -169kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H = -110.5kJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s);△H = -157kJ·mol-1
则方法a发生的热化学方程式是:
(2)方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米 Cu2O,装置
如右图所示:该电池的阳极反应式为 钛极附近的pH值
(增大、减小、不变)
(3)方法d为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制
备纳米级Cu2O,
同时放出N2。该制法的化学方程式为
(4)在相同的密闭容器中,用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验:
△H>0。水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。
| 序号 |
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| ① | T1 | 0.050[Co | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
| ② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
| ③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.0 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
下列叙述正确的是 (填字母)。
A.实验的温度:T2<T1 B.实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
C.实验①前20 min的平均反应速率 v(H2)=7×10-5 mol·L-1 min-1