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电解是最强有力的氧化还原手段,在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题:
(1)以铜为阳极,以石墨为阴极,用NaCl溶液作电解液进行电解,得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源,则阳极反应式为___________________________,阴极反应式为________。
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是____________(填序号)。![]()
a.②区铜片上有气泡产生
b.③区铁片的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑
c.最先观察到变成红色的区域是②区
d.②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸,总反应式为2CH3CHO+H2O
CH3CH2OH+CH3COOH
实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置如图所示。![]()
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入__________(填化学式),电极反应式为____________________。电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg·L-1的废水,可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。
①电解池中Y极上的电极反应式是________________。检验Y电极上电极反应产物的方法是___________________________________。
②在X电极附近观察到的现象是_________________。
③要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入(或通入)___________________。
(2)如果要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①Y电极的材料是_________;X电极反应式是____________。
②电解完成后,硫酸铜溶液的浓度___________(填“变大”、“变小”、“不变”)
(3)若X、Y都是铜电极,a是浓度均为2 mol/L的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液1L,电解一段时间后X电极有3.2 g铜析出,此时直流电源已输出___________mol电子。
(1)若A、B都是惰性电极,c是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时向U型管两边各滴入几滴酚酞试液,试判断
①a是
②B电极上的电极反应式为
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液c选用CuSO4溶液,则B电极的材料是
(3)用惰性电极电解CuSO4溶液.若阴极上析出Cu的质量为3.2g,则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为
Ⅱ、设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一.最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子.回答如下问题:
(1)以庚烷(C7H16)代表汽油,这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是:
(2)这个电池的负极发生的反应是:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入酚汰试液,则
①Y电极上的电极反应式为______.
②在X电极附近观察到的现象是______.
③要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入(或通入)______.
(2)如果要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是______,电极反应式为______.
②电解完成后,硫酸铜溶液的浓度______(填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)若X、Y都是铜电极,a是浓度均为2mol?L-1的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液1L,电解一段时间后X电极上有3.2g铜析出,此时直流电源已输出______mol电子.
(14分)废旧电池乱扔不仅污染环境,更是一种资源的浪费。普通锌锰干电池是圆筒形的,外筒由锌制成,筒中央为碳棒,筒内黑色糊状物主要成分是淀粉、氯化铵、氯化锌和二氧化锰等。某研究性学习小组设计如下流程,变废为宝:
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(1) “溶解”步骤中,为提高溶解速度,可采取的措施有加热、 等;
“操作Ⅰ”的名称是 ;
(2)检验“滤液b”中含有NH4+的方法是 。
(3) 某同学将黑色滤渣与足量的浓盐酸充分反应后的液体进行过滤,得到的滤渣还是黑色,该黑色物质在热的浓硫酸中能完全消失,则该黑色物质与浓硫酸反应的化学方程式为 。
(4) 二氧化锰还可大量用于炼钢、有机合成工业等。在制备高纯二氧化锰过程中,用FeSO4、稀H2SO4对软锰矿(主要成分为MnO2)进行酸浸富集锰元素生成Mn2+,写出酸浸时发生反应的离子方程式_________________________。
(5) 已知:SOCl2极易与水发生下列反应:SOCl2+H2O=SO2+2HCl。有人用SOCl2代替“操作Ⅱ”中的HCl气体,使其与ZnCl2·xH2O混合加热制取无水氯化锌,请你对使用SOCl2试剂作个评价 。
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