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题型:填空题
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填空题

(12分)(1)用惰性电极电解饱和NaCl溶液,请写出:

① 阳极的电极反应为:                     

总反应离子方程式:                                   

② 要使电解后的溶液恢复到和原溶液一样,则应加入一定量的        

(2)用电解法精炼粗铜,电解液选用CuSO4溶液。请回答:

① 阳极的电极材料是       ,电极反应式是                     

② 阴极电极的材料是       ,电极反应式是                     。(杂质发生的电极反应不必写出)

正确答案

(1)①2Cl--2e- = Cl2↑;2Cl- +2H2O  2OH- + H2↑ + Cl2↑② HCl  

(2)①粗铜,Cu–2e- = Cu2+②精铜,Cu2++2e- =" Cu"

试题分析:(1)用惰性电极电解饱和食盐水阳极反应式为2Cl--2e-= Cl2↑,阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,总反应式为2Cl- +2H2O  2OH- + H2↑ + Cl2↑。

(2)粗铜电解精炼时粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解液。粗铜中比铜活泼的金属失电子溶解,比铜不活泼的金属形成阳极泥沉积到电解槽底部。阳极反应为Cu-2e-=Cu2+等,阴极反应为Cu2++2e-=Cu。

点评:粗铜电解精炼时粗铜作阳极,纯铜作阴极,电解液为硫酸铜溶液,粗铜中比铜活泼的金属失电子溶解,比铜不活泼的金属形成阳极泥沉积到电解槽底部,若长时间电解,需补充硫酸铜溶液。

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题型:简答题
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简答题

(10分)请从下图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验,要求测定产生的氢气的体积,并检验氯气。

(1)A极发生的电极反应式是_____________    ______,

B极发生的电极反应式是_______________________。

(2)设计上述气体实验装置时,各接口的正确连接顺序为:

A接______、 _____接______ ;B接_____ 、 _____接______ 。

(3)证明产物中有Cl2的实验现象是______                   

(4)已知电解后测得产生的H2的体积为44.8 mL(已经折算成标准状况),电解后溶液的体积为50 mL,此时溶液中NaOH的物质的量浓度为:_____         ___。

正确答案

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题型:填空题
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填空题

以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。

(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-离子,加入下列沉淀剂的顺序是(填序号)_____。

A.Na2CO3          B.NaOH          C.BaCl2

(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是________。

(3)下图表示电解饱和NaCl溶液的装置,X、Y是石墨棒。实验开始时,在两边同时各滴入几滴酚酞溶液,请回答以下问题:X极上的电极反应式是________,在X极附近观察到的现象是________,电解NaCl溶液的离子方程式是_________。

(4)若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰,则可获得一种可以循环使用的气体,其化学式是________。

正确答案

(1)C、B、A(或B、C、A);(2)CO32-和OH-;(3)2H++2e-=H2↑有无色气泡产生,溶液变红;2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH(4)NH3

试题分析:(1)首先向溶液中加入NaOH溶液,发生反应:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓除去Mg2+;,然后向溶液中加入BaCl2溶液发生反应:Ba2++SO42-= BaSO4↓,除去SO42-;最后加入Na2CO3 ,发生反应Ca2++ CO32-= CaCO3↓,Ba2++CO32-= BaCO3↓,将原来溶液中的Ca2+及过量的沉淀试剂的Ba2+沉淀除去。加入下列沉淀剂的顺序是B、C、A。也可以是首先向溶液中加入BaCl2溶液发生反应:Ba2++SO42-= BaSO4↓,除去SO42-;然后向溶液中加入NaOH溶液,发生反应:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓除去Mg2+;,最后加入Na2CO3发生反应Ca2++CO32-= CaCO3↓,Ba2++CO32-= BaCO3↓,将原来溶液中的Ca2+及过量的沉淀试剂的Ba2+沉淀除去。加入下列沉淀剂的顺序是C、B、A。

(2)过滤后溶液中含有过量的NaOH、Na2CO3。这时向溶液中加入盐酸,发生反应:H++ OH= H2O; CO32+2H+=CO2↑+H2O;因此将滤液的pH调至酸性除去的离子是CO32-和OH-

(3)在电极食盐水的装置中,与电源正极相连的Y电极为阳极,由于阴离子Cl-、OH-的放电能力Cl->OH-。所以在电极Y上发生的反应为:2Cl--2e-=Cl2↑; 与电源负极相连的X电极为阴极,由于阳离子H+、Na+的放电能力H+>Na+。所以在电极X上发生的反应为:2H++2e-=H2↑;由于H+不断放电消耗,破坏了附近的水的电离平衡,水会继续电离直至达到新的平衡状态,最终导致附近的溶液中C(OH)>C(H+),因此滴入几滴酚酞溶液后,在X电极附近溶液变为红色。电解NaCl溶液的离子方程式是2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH

(4)发生反应后的母液中含有大量的NH4Cl,若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰,会发生反应CaO+ H2O= Ca(OH)2,Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+ 2H2O。其中可以循环使用的气体是NH3

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题型:简答题
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简答题

(8分)用Pt电极电解1000mL含KNO3和Cu(NO3)2混合溶液一段时间,在两极均生成标准状况下的气体11.2L。求原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度和电解后溶液中的H的物质的量浓度(设电解后溶液体积不变)。

正确答案

(8分)  0.5mol·L-1     1.0mol·L-1

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题型:简答题
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简答题

(18分)废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法回收WC和制备CoxOy,的工艺流程简图如下:

(1)电解时废旧刀具作阳极,不锈钢作阴极,盐酸的作用是______。

(2)通人氨气的目的是调节溶液的pH,除去铁元素。由表中的数据可知,理论上可选择pH最大范围是____________。

(3)实验测得NH4HCO3溶液显碱性,制备CoCO3时,选用的加料方式是_______(填代号),原因是_______。

a.将滤液与NH4HCO3溶液同时加入到反应容器中

b.将滤液缓慢加入到盛有NH4HCO3溶液的反应容器中

c.将NH4HCO3溶液缓慢加入到盛有滤液的反应容器中

写出生成CoCO3的离子方程式______________________________________。

(4)实验中获得的若洗涤不充分,在焙烧时会产生污染性气体,该污染性气体的成分为_______________(填化学式)。

(5)实验室用下列装置制取,并测定其化学式。

①装置A制得的中含有少量Cl2,则装置B中所盛放的试剂为______(填代号)。

a.NaHCO3溶液    b.NaOH溶液    c.KMnO4溶液    d.饱和NaCI溶液

②在CoCO3完全转化为后,若称得E管增重4.40g,D管内残留物质的质量是8.30g,则生成物的化学式为____________。

③若缺少装置F,则导致的值______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

正确答案

(l)作电解质溶液。(2)3.2≤pH<5.8。

(3)c,防止生成氢氧化钴沉淀;Co2++2HCO3CoCO3↓+CO2↑+H2O。(4)HCl和NH3。(5)①b;②Co2O3。③偏大。

试题分析:由题给工艺流程知,以盐酸为电解质溶液,以废旧刀具作阳极,不锈钢作阴极,进行电解,生成WC,溶液中含有亚铁离子和Co2+,加入双氧水,将亚铁离子氧化为铁离子,通入氨气,调节pH在3.2到5.8之间,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀过滤除去,滤液中含有Co2+,加入碳酸氢铵溶液生成碳酸钴,焙烧生成CoxOy。(l)电解时废旧刀具作阳极,不锈钢作阴极,盐酸的作用是作电解质溶液。(2)通人氨气的目的是调节溶液的pH,除去铁元素。由表中的数据可知,理论上可选择pH最大范围是3.2≤pH<5.8。(3)实验测得NH4HCO3溶液显碱性,制备CoCO3时,为防止生成氢氧化钴沉淀,选用的加料方式是c.将NH4HCO3溶液缓慢加入到盛有滤液的反应容器中。生成CoCO3的离子方程式为Co2++2HCO3CoCO3↓+CO2↑+H2O。(4)实验中获得的若洗涤不充分会含有氯化铵杂质,在焙烧时氯化铵分解会产生污染性气体HCl和NH3。(5)由题给装置图可知,实验通过测定装置E中的增重,确定生成的二氧化碳的质量,再利用n(C)=n(Co)可知CoxOy中Co的物质的量,进而计算Co的质量,装置D管内残留物质是CoxOy,计算出氧元素质量,再计算氧原子的物质的量,根据原子物质的量之比确定化学式。①装置A中制得的O2中含有少量的Cl2,B装置中所盛放的物质用于吸收Cl2,a、饱和NaHCO3溶液可以吸收氯气,但生成二氧化碳,影响二氧化碳质量的测定,错误;b、NaOH溶液可以吸收氯气,氧气的量不变,正确;c.c.KMnO4溶液不能吸收氯气,错误;d.饱和NaCl溶液不能吸收氯气,错误;选b;②E管增重4.40g是二氧化碳的质量,物质的量为0.1mol,根据化学式CoCO3可知,n(Co)=n(C)=0.1mol,Co的质量为0.1mol×59g/mol=5.9g,D管内残留物质的质量8.30g是CoxOy的质量,CoxOy中氧元素质量为8.3g-5.9g=2.4g,氧原子的物质的量n(O)=0.15mol,n(Co):n(O)=0.1mol:0.15mol=2:3,该钴的氧化物的化学式为Co2O3。③缺少F装置,装置E中碱石灰可以吸收空气中水蒸气、二氧化碳,造成二氧化碳质量偏大,进而Co的质量偏大,x/y的值偏大。

下一知识点 : 电解饱和氯化钠溶液
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