- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共35题
工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主
要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
已知:TiOSO4遇水会水解。
(1)步骤②中,用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为 。
(2)步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的 (填字母序号)。
a. 熔沸点差异
b. 溶解性差异
c. 氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中,均需用到的操作是 (填操作名称)。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理:
。
(5)可以利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应生产硫酸锰
(MnSO4,易溶于水),该反应的离子方程式为 。
(6)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式: 。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释) 。
正确答案
见解析。
解析
(1)2Fe3+ + Fe === 3Fe2+
(2)b
(3)过滤
(4)溶液中存在平衡:TiO2+ + 2H2O H2TiO3 + 2H+,当加入热水稀释、升温后,
平衡正向移动,生成H2TiO3。
(5)MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ === Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O
(6)① 2O2- - 4e- == O2↑
或 C + 2O2- - 4e- == CO2↑
②制备TiO2时,在电解槽发生如下反应:
由此可见,CaO的量不变。
或: 制备TiO2时,在电解槽发生如下反应:
阴极:2Ca2+ + 4e- == 2Ca
阳极:2O2- - 4e- == O2↑
由此可见,CaO的量不变。
知识点
下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是
正确答案
解析
略
知识点
铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。
在相同条件下,三组装置中铁电极腐蚀最快的是_________(填装置序号),该装置中 正极电极反应式为___________;为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述__________(填装置序号)装置原理进行防护;装置③中总反应的离子方程式为_____________。
(2)新型固体LiFePO4隔膜电池广泛应用于电动汽车。
电池反应为FePO4+LiLiFePO4,电解质为含Li+的导电固体,且充、放电时电池内两极间的隔膜只允许Li+自由通过而导电。该电池放电时Li+向________极移动(填“正”或“负”),负极反应为Li-e-=Li+,则正极反应式为__________。
(3)为治理某河流的镉(Cd2+)污染,工作人员先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物,再投入氯化铝,试说明氯化铝的作用___________(用必要的离子方程式和文字进行解释)。
正确答案
(1)① ②③
2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑(反应条件写电解也正确)
(2)正
(3)氯化铝溶于水,发生水解:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,生成Al(OH)3胶体,能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降、沉淀或沉积下来),从而消除Cd2+污染。
解析
略。
知识点
出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法错误的是( )
正确答案
解析
略
知识点
下列说法中正确的是
正确答案
解析
略
知识点
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