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4.下列有关电化学装置的说法正确的是(  )
A.用图1装置处理银器表面的黑斑(Ag2S),银器表面发生的反应为Ag2S+2e-═2Ag+S2-,该过程中总反应为2Al+3Ag2S═6Ag+Al2S3
B.用图2装置电解一段时间后,铜电极部分溶解,溶液中铜离子的浓度基本不变
C.图3装置中若直流电源的X极为正极,则该装置可实现粗铜的电解精炼
D.图4装置中若M是铜,则该装置能防止铁被腐蚀

分析 A.形成原电池反应,Ag2S为正极被还原,Al2S3在溶液中不能存在,总方程式中不能有Al2S3
B.铜为阴极,发生还原反应;
C.电解精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极;
D.Fe、Cu形成原电池时,Fe为负极.

解答 解:A.形成原电池反应,Al为负极,被氧化,Ag2S为正极被还原,正极方程式为Ag2S+2e-=2Ag+S2-,Al2S3在溶液中不能存在,总方程式中不能有Al2S3,反应的总方程式为:2Al+3Ag2S+6H2O═2Al(OH)3↓+6Ag+3H2S↑,故A错误;
B.铜为阴极,铜离子在发生还原反应,Cu电极不能溶解,石墨电极上生成氧气,所以溶液中铜离子浓度减小,故B错误;
C.图3中的X极若为正极,粗铜为阳极,纯铜作阴极,能实现粗铜的电解精炼,故C正确;
D.Fe、Cu形成原电池时,Fe为负极,Fe被腐蚀,Cu为正极,Cu被保护,故D错误.
故选C.

点评 本题考查较为综合,涉及原电池和电解池原理,注意根据金属的腐蚀及保护、粗铜的精炼、电解原理等知识来分析解答,难度不大.

练习册系列答案
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15.纳米四氧化三铁因在磁记录、微波吸收材料等领域有潜在的应用而得到广泛的研究.一种利用废铁屑(含少量铁锈-Fe2O3)制备纳米Fe3O4的流程如下:
废铁屑$\stackrel{稀HCl}{→}$ $→_{适量试剂X}^{调节pH=1-2}$溶液A(Fe2+,Fe3+)$→_{△}^{NaOH(aq)}$…→纳米Fe3O4
用如图1装置制备溶液A,其实验步骤为:
Ⅰ.打开k1,关闭k2,并打开k3,缓慢滴加盐酸;
Ⅱ.当容器C中不再产生气泡时,关闭k3,对装置E进行读数操作;
Ⅲ.关闭k1,打开k2、k3,使C容器中的溶液完全进入烧杯;
Ⅳ.往烧杯中加入适量试剂X,得到溶液A.
请回答:
(1)废铁屑中加稀盐酸的反应除Fe+2H+=Fe2++H2↑和Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O外,还可能发生的化学反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+
(2)要粗略测定废铁屑中铁的质量分数,可通过装置E测出C容器中生成气体的体积.

①下列相关叙述错误的是ab(填序号).
a.用CCl4代替E中的水,测得气体的体积更准确
b.量气管压入水准管的水过多而溢出,会导致测定失败
c.必须待装置恢复到室温且量气管与水准管两端液面相平才可进行读数②将装置D改为如图2装置,其优点
是平衡气压使分液漏斗中的盐酸能顺利流下;且避免液体体积占位影响气体体积测定.
(3)制备溶液A,试剂X可以选择ac(填序号).
a.H2O2     b.SO2     c.Cl2     d.铁粉
(4)由溶液A制备纳米Fe3O4理论上需控制Fe2+、Fe3+、OH-的物质的量之比为1:2:8,制备过程中须持续通入N2的原因是在 N2气流下,防止Fe2+被氧化.
(5)Fe3O4样品中Fe(Ⅲ)的质量分数可用碘量法测定:称取m g Fe3O4样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用cmol•L-1 Na2S2O3溶液滴定,消耗Na2S2O3溶液VmL(已知:I2+2S2O32-=I-+S4O62-).
①滴定终点的现象是溶液由蓝色变无色,且半分钟不变色.
②样品中Fe(Ⅲ)的质量分数$\frac{56cV}{m}%$ .

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