题目内容
9.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍(用NiS04作电解质溶液).已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+,下列叙述正确的是( )| A. | 阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-=Ni | |
| B. | 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 | |
| C. | 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ | |
| D. | 电解后,可以从电解槽底部的阳极泥中回收Cu和Pt |
分析 A.阳极上金属失电子发生氧化反应;
B.电解过程中,阳极上Fe、Ni失电子发生氧化反应,阴极上只有Ni2+得电子发生还原反应;
C.电解后溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Ni2+;
D.因为氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+,铂为惰性电极,所以阳极中铂和铜不生成金属阳离子.
解答 解:A.阳极上金属失电子发生氧化反应,阴极上只有Ni2+得电子发生还原反应,阴极电极反应式为Ni2++2e-=Ni,故A错误;
B.电解过程中,阳极上Fe、Ni失电子发生氧化反应,阴极上只有Ni2+得电子发生还原反应,且Fe摩尔质量小于Ni,根据转移电子守恒知,所以阴极上析出质量大于阳极溶解质量,故B错误;
C.电解后溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Ni2+,故C错误;
D.因为氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+,铂为惰性电极,所以阳极中铂和铜不生成金属阳离子,则铜和铂在电解槽底部形成阳极泥,故D正确;
故选D.
点评 本题考查电解原理,为高频考点,明确离子放电顺序、阳极上失电子难易程度是解本题关键,注意:较活泼金属作阳极上,阳极上金属失电子而不是电解质溶液中阴离子失电子,为易错点.
练习册系列答案
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20.物质的量均为0.1mol的A1C13、CuC12和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液,用石墨作电极电解,并收集两电极所产生的气体,一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同,则下列描述正确的是( )
| A. | 电路中共转移0.7mol电子 | |
| B. | 阴极得到的气体物质的量为0.35mol | |
| C. | 阴极质量增加3.2g | |
| D. | 铝元素以A1(OH)3的形式存在 |
17.已知草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(成分主 要是Ni,含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:

已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表:
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10
③当某物质模拟高度小于1.0×10-5mol.L-1时,视为完全沉淀.
(1)请写出一种能提高酸浸速率的措施把废镍催化剂粉碎或适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌等.
(2)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(3)pH的调控范围为5.0~6.8,试用化学反应原理的相关知识解释滤渣Ⅱ的生成.5.6~6.8
(4)写出“沉镍”时反应的离子方程式Ni2++C2O42-+2H2O=NiC2O4•2H2O,证明Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是取上层清液,继续滴加(NH4)2C2O4溶液,无沉淀生成,
(5)操作a的内容为过滤、洗涤、干燥.
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表:
| 金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
| 开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.8 |
| 完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 |
③当某物质模拟高度小于1.0×10-5mol.L-1时,视为完全沉淀.
(1)请写出一种能提高酸浸速率的措施把废镍催化剂粉碎或适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌等.
(2)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(3)pH的调控范围为5.0~6.8,试用化学反应原理的相关知识解释滤渣Ⅱ的生成.5.6~6.8
(4)写出“沉镍”时反应的离子方程式Ni2++C2O42-+2H2O=NiC2O4•2H2O,证明Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是取上层清液,继续滴加(NH4)2C2O4溶液,无沉淀生成,
(5)操作a的内容为过滤、洗涤、干燥.
4.同温同压下,等质量的CO和CO2气体相比较,下列叙述中正确的是( )
| A. | 所含碳原子数比为1:1 | B. | 体积比为1:1 | ||
| C. | 密度比为7:11 | D. | 分子数比为7:11 |
14.一块质量为0.92g金属钠投入到100ml物质的量浓度0.1mol/l的AlCl3溶液中,反应得到的生成物是( )
| A. | H2、Al(OH)3 | B. | H2、NaAlO2 | C. | H2、NaAlO2、NaCl | D. | H2、Al(OH)3、NaCl |
19.下列物质放在水中,能形成溶液的是( )
| A. | 面粉 | B. | 花生油 | C. | 白糖 | D. | 牛奶 |