- 电解精炼铜
- 共129题
肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,用作火箭燃料。
(1)32.0克该液态化合物在氧气中完全燃烧生成氮气放出热量624kJ(在101kPa,25℃ ),则肼完全燃烧的热化学方程式_______________________。
(2)肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%--30%的KOH溶液。该电池放电时,正极的电极反应式是_____________________。
(3)下图是一个电化学装置示意图。用肼—空气燃料电池做此装置的电源。
①如果A为含有锌、银、金等杂质的粗铜, B为纯铜,C为CuSO4。通电一段时间后,A极质量的减少将___________B极质量的增加(填“等于”或“大于”或小于)。
②如果A是铂电极,B是石墨电极,C是氯化钠溶液,则若要制得11.2升Cl2气体(标况下),该燃料电池理论上需消耗__________ molN2H4。
(4)比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池的能量转化效率高,其次是_____________________。
正确答案
(1)N2H4(l)+O2(g)=N2(g) +2H2O(l) △H=-624kJ/mol
(2)O2+2H2O+4e- =4OH-
(3)①大于;②0.25mol
(4)燃料电池减少了对空气的污染
(1)氢氧燃料电池以熔融态的碳酸盐为电解质,其中CO2会参与电极反应。
工作时负极的电极反应为;
正极的电极反应为_____________ ;向电池负极移动的离子是________________。
(2)用下图所示装置精炼粗铜,则X电极应为__________ ,Y电极应为_________ 。若X、Y电极均为碳棒,则发生反应的化学方程式为____________ ,反应一段时间后,与电源正极相连的电极附近溶液的pH ____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)工业上处理含的酸性工业废水的方法如下:
a. 向工业废水中加入适量的NaCl,搅拌均匀;
b. 用Fe作电极,电解一段时间,生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀;
c. 过滤,废水达到排放标准。
①电解时,阴极的电极反应式为__________ ;阳极的电极反应式为___________ ;
②能否将Fe电极换成石墨电极 _________(填“能”或“不能”),原因是____________ 。
正确答案
(1);
(2)纯铜;粗铜;;减小
(3)阴极;阳极;①;
②不能;Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe2+,将溶液中还原为,被氧化为,生成而被除去
利用电解可提纯铜,在该电解反应中阳极物质是___________,阴极物质是___________,电解质溶液是
___________。
正确答案
粗铜;纯铜;硫酸铜溶液(或CuSO4溶液)
(1)甲烷是一种重要的清洁能源,请写出以KOH溶液为电解质溶液,甲烷燃料电池的正极反应式:____。 (2)电解原理在化学工业中有广泛的应用。图中a为电解液,X和Y是两块电极板,则:
①若X和Y分别为铁和石墨,a为饱和食盐水,则电解时X电极反应式为______________。
②若X、Y分别为石墨和铁,a为饱和食盐水,则电解过程中生成的白色固体露置 在空气中,可观察到的现象是___________。
(3)高纯铜(纯度可达99. 99%)广泛应用于电器工业。某粗铜样品中含Fe、Ni、 Ag、Au等四种金属杂质,可用电解法进行精炼制得高纯铜。电解完毕后,某兴趣小组欲对电解溶液中的离子进行分离,他们通过查阅资料,得知相关氢氧化物在不同pH下的溶解度曲线如上图。
①结合图分析,相同温度下Ksp[Cu(OH)2]、Ksp[Ni(OH)2]、Ksp[Fe(OH)2]由大到小的顺序为_________。
②分离过程中,使上述溶液的pH逐渐增加,则溶液中的Cu2+ 、Fe3+和Ni2+沉淀的先后顺序依次为____________(填写离子符号)。
正确答案
(1)O2+2H2O+4e-=4OH-(2)①2H++2e-=H2↑ ;②白色固体迅速变灰绿色,最终变成红褐色
(3)①Kap[Fe(OH)2]>Kap[Ni(OH)2]> Kap [Cu(OH)2] ;②Fe3+ .Cu2+ .Fe2+
电镀和电解精炼的原理来源于电解,但与通常意义上的电解又有所不同。
(1)电镀时,须用镀层金属作_______极,镀件作______极,电镀液中含有____。 电镀过程中,电镀液中金属离子浓度理论上保持不变。
(2)电解精炼制高纯度金属时,须用粗金属作________极,纯金属作____________极,电解液中含该金属的离子。
正确答案
(1)阳;阴;镀层金属离子
(2)阳;阴
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