题目内容

1.利用如图所示装置,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.若Z是稀硫酸,X为铜,Y为铁,则铁不溶解,该方法为外加电流的阴极保护法

分析 A、氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阳极上析出氯气,阴极上析出氢气,阴极附近得到氢氧化钠;
B、铜的精炼中,粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液;
C、电镀工业上,镀层作阳极,镀件作阴极;
D、外加电流的阴极保护法中,阴极是待保护金属.

解答 解:A、氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阴极附近得到氢氧化钠,即Y附近能得到氢氧化钠,故A错误;
B、铜的精炼中,粗铜作阳极X,纯铜作阴极Y,硫酸铜溶液作电解质溶液,故B错误;
C、电镀工业上,Y是待镀金属,X是镀层金属,故C错误;
D、外加电流的阴极保护法中,阴极是待保护金属,即Y铁是待保护金属不溶解,故D正确.
故选D.

点评 本题考查了电解原理,根据电解时离子的放电顺序、电镀、电解精炼、金属的腐蚀与防护来分析解答即可,难度不大,注意原电池原理和电解池原理是高考的热点,应掌握此知识点.

练习册系列答案
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19.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题.
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值.
反应大气固氮
N2(g)+O2(g)?2NO(g)
工业固氮
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
温度/℃27200025400450
K3.84×10-310.15×1080.5070.152
①分析数据可知:大气固氮反应属于吸热(填“吸热”或“放热”)反应.
②从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产.
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,如图所示的图示中,正确的是A(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系р2>р1(填“>”、“<”或“=”).

(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是N2+6e-+6H+=2NH3
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(1)?4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=+1530 kJ•mol-1
(已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)?2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
20.碳元素是形成物种最多的元素之一,其中许多物质对人类来说有着极其重要的作用.
(1)石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,它是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,同时也是世界上导电性最好的材料(结构见图1).
试预测它与下列物质可能反应的是ABC.
A.氧气     B.单质氟     C.浓硝酸    D.氢氧化钠溶液
(2)①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=a kJ•mol-1
②CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)△H=bkJ•mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)△H=(a-b)kJ/mol.
(3)柠檬酸(H3Cit)是重要的三元有机酸,它的三种铵盐均易溶于水,它们可通过H3Cit与氨水反应获得,含碳各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系见图2.
①为制取NH4H2Cit,pH应控制在大约4 或3.8~4.2;
②柠檬酸和一定量氨水反应所得溶液的pH约为6.7时,该反应的离子方程式为2H3Cit+5NH3•H2O=HCit2-+Cit3-+5NH4++5H2O或“2H3Cit+5NH3=HCit2-+Cit3-+5NH4+”.
(4)另一含碳化合物,其分子式为C3H6S2O,它是一种重要医药中间体,它的核磁共振氢谱见图3.则它的结构简式为
(5)某科研组设计见图4装置,利用电解乙醇和氢氧化钠制取乙醇钠(阳离子交换膜只允许Na+通过).电解时阳极产成的气体是O2,阴极发生的电极反应式为2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑.

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