电解法制备高纯铁的电极过程研究
常考题空6 工艺流程中Ksp的相关计算 (附答案解析)-高考化学大题
常考题空6 工艺流程中Ksp 的相关计算溶度积常数反映了难溶电解质在水中的溶解能力,高考试题中溶度积常数的考查常结合化工流程题,在化工流程题中考查溶度积常数是近年高考的热点,化工流程中常常需要控制条件进行离子的分离或除杂,通过溶度积常数计算溶液中金属离子的浓度、离子完全沉淀时的pH 、判断废水排放是否符合标准、沉淀完全转化时所需离子浓度。
常见题型有:一、计算难溶电解质的Ksp 以“Am B n (s)m A n +(aq)+n B m -(aq)”为例:K sp (A m B n )=c m (A n +)·c n (B m -),式中的浓度都是平衡浓度【对点训练1】1.溴酸镉[Cd(BrO 3)2]常用作分析试剂、生产荧光粉等。
以镉铁矿(成分为 CdO 2、Fe 2O 3、FeO 及少量的Al 2O 3 和SiO 2)为原料制备[Cd(BrO 3)2]的工艺流程如下:已知:Cd(SO 4)2 溶于水实际工业生产中,有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中 Cd 2+的含量,其原理:Cd 2++ 2NaR===2Na ++ CdR 2 ,其中NaR 为阳离子交换树脂。
常温下,将沉镉后的溶液(此时溶液 pH =6)经过阳离子交换树脂后,测得溶液中的 Na +比交换前增加了 0.055 2 g·L -1,则该条件下Cd(OH)2 的K sp 值为_________2.从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下:已知:①铬渣含有Na 2SO 4及少量Cr 2O 2-7、Fe 3+②Fe 3+、Cr 3+完全沉淀(c ≤1.0×10-5mol·L -1)时pH 分别为3.6和5Cr(OH)3的溶度积常数K sp [Cr(OH)3]=____________二、计算沉淀转化反应的平衡常数及其完全转化时所需浓度依据沉淀的转化反应和K sp ,计算该反应的平衡常数,K 值越大,转化反应越易进行,转化程度越大如:对于反应Cu 2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn 2+(aq)该反应的平衡常数K =)()(22++Cu c Zn c =)()()()(2222-+-+∙∙S c Cu c S c Zn c =K sp (ZnS )K sp (CuS )【对点训练2】1.某科研课题小组研究利用含H +、Na +、Zn 2+、Mn 2+、Fe 2+、Fe 3+、SO 2-4的工业废电解质溶液,制备高纯的ZnO 、MnO 2、Fe 2O 3,设计实验流程如下:已知常温下,K sp (MnS)=3.0×10-14,K sp (ZnS)=1.5×10-24,在除锌时发生沉淀转化反应为:MnS(s)+Zn 2+(aq)ZnS(s)+Mn 2+(aq),其平衡常数K =____________2.软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质,工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O 的流程如下:已知:①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表金属阳离子Fe3+Al3+Mn2+Mg2+完全沉淀时的pH 3.2 5.210.412.4②温度高于27 ℃时,MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
高中总复习优化设计 化学 第一轮 考点规范练18 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 含答案
考点规范练18电解池金属的电化学腐蚀与防护(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2020全国Ⅱ)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。
下图是某电致变色器件的示意图。
当通电时,Ag+注入无色WO3薄膜中,生成Ag x WO3,器件呈现蓝色。
对于该变化过程,下列叙述错误的是()。
A.Ag为阳极B.Ag+由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高WO3+x Ag Ag x WO3答案:C解析:由题意知,银电极为阳极,Ag失电子生成Ag+,Ag+移向阴极与WO3反应生成Ag x WO3,则总反应为WO3+x Ag Ag x WO3,反应过程中W的化合价降低,A、B、D正确,C错误。
2.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置,下列有关说法中错误的是()。
A.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈O2,前者铁锈出现较快,失电子被氧化成Fe2+,在正极氧气得电子发生还原反应生成OH-,故将氧气吹向石墨,A项正确、D项错误;若将石墨电极换成Mg电极,则负极为Mg,Fe被保护,难以看到铁生锈,B项正确;向自来水中加入NaCl(s),可使电解质溶液的导电能力增强,加快腐蚀速率,C 项正确。
3.普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质,利用下面的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。
下列有关叙述中正确的是()。
A.电极a为粗铜,电极b为精铜B.甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区C.乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区1 mol电子时,可生成32 g精铜,电极a是阴极,为精铜,电极b是阳极,为粗铜,A项错误;甲膜为阴离子,可阻止杂质阳离子进入阴极区,B项错误;乙膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区,C项错误;当电路中通过1mol电子时,可生成0.5mol精铜,其质量为32g,D项正确。
电化学测试技术实验精简版
1、了解电化学交流阻抗的原理 2、学会用阻抗技术检测电化学工作站仪器
(二) 实验原理
电化学阻抗谱方法是一种以小振幅的正弦波电位(或电流)为扰动信号的电化学测量 方法。由于以小振幅的电信号对体系扰动,一方面对体系产生大的影响,另一方面也使得扰 动于体系的响应之间近似呈线性关系,这就似测量结果的数学处理变得简单。同时,电化学 阻抗谱方法又是一种频率域的测量方法, 它以测量得到的频率范围很宽的阻抗谱来研究电极 系统,因而能比其他常规的电化学方法得到更多的动力学信息及电极界面结构的信息。如: 可以从阻抗谱中含有的时间常数个数及其数值大小推算影响电极过程的状态变量的情况; 可 以从阻抗谱观察电极过程中有无传质过程的影响等等。 即使对于简单的电极系统, 也可以从 测得的一个时间常数的阻抗谱中, 在不同的频率范围得到有关从参比电极到工作电极之间的 溶液电阻、电双层电容以及电极反应电阻的信息。 电化学阻抗谱是研究电极过程动力学、电极表面现象和测定固体电解质电导率的重 要手段。阻抗谱图有Nyquist图、导纳图、复数电容图、Bode图和Warburg图等,其中Nyquist 图是以阻抗虚部-Z”对阻抗的实部Z’做的图。 1) 阻抗谱解析 交流阻抗谱的解析一般是通过等效电路来进行的,其中基本的元件包括:纯电阻R, 纯电容C,阻抗值为1/jC,纯电感L,其阻抗值为jL。实际测量中,将某一频率为的微扰 正弦波信号施加到电解池,这是可把双电层看成一个电容,把电极本身、溶液及电极反应所 引起的阻力均视为电阻,则等效电路如图 3所示.相应的阻抗谱方程图式(2)。
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高纯度金属的制备与应用
高纯度金属的制备与应用金属是重要的工业原材料,被广泛应用于制造汽车、航空航天、电子产品等领域。
而高纯度金属则是一种特殊的金属材料,具有极高的纯度和良好的物理性能,被广泛应用于半导体、光电子、核工程等领域。
本文将介绍高纯度金属的制备方法和应用领域。
一、高纯度金属的制备方法金属从矿石中提取出来后,通常需要经过多次的冶炼和精炼才能得到高纯度金属。
高纯度金属的制备方法因金属种类和用途不同而有所区别。
下面介绍一些常用的高纯度金属制备方法。
1. 熔融电解法熔融电解法是一种常用的制备高纯度金属的方法。
该方法将金属熔融后,通过电解的方式将杂质分离出来。
该方法可用于制备钨、铜、铁等金属。
2. 气相沉积法气相沉积法是一种制备高纯度金属薄膜的方法。
该方法将金属材料加热到高温后,通过气体扩散或反应沉积在基材上。
该方法可用于制备铝、锡、镍等金属薄膜。
3. 水热法水热法是一种制备高纯度氧化物金属的方法。
该方法将金属盐在水热条件下加热反应,形成高纯度氧化物金属颗粒。
该方法可用于制备氧化铝、氧化镁等金属氧化物。
二、高纯度金属的应用领域1. 半导体领域高纯度金属是半导体工业中不可或缺的材料。
在芯片制造过程中,高纯度金属可以用于制造线路、电极和金属导线等。
例如,高纯度铝可用于制造抗电子束辐射掩膜,高纯度硅可用于制造晶体管和太阳能电池。
2. 光电子领域高纯度金属在光电子领域中也有广泛的应用。
例如,高纯度金属可用于制造光纤、激光器、光电二极管、光伏电池等。
其中,高纯度银可用于制造反射镜和导电膜,高纯度锗可用于制造红外探测器和光谱仪。
3. 核工程领域高纯度金属在核工程领域中也有重要的应用。
例如,高纯度铀可用于制造核燃料,高纯度锆可用于制造核反应堆包层材料。
此外,高纯度金属还可用于制造防护装置和辐射探测器等。
三、总结高纯度金属的制备和应用领域涉及多个学科和领域,包括化学、物理、半导体、光电子、核工程等。
随着科技的进步和工业技术的不断发展,高纯度金属的应用领域将不断扩大,成为推动各个领域发展的重要材料。
第10章第42讲电解池金属的腐蚀与防护2025年高考化学一轮复习讲义(新人教版)
第42讲电解池金属的腐蚀与防护[复习目标] 1.理解电解池的构成、工作原理,能书写电极反应式和总反应方程式。
2.掌握氯碱工业、电解精炼、电镀、电冶金等的反应原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
考点一电解池及工作原理1.电解与电解池2.构建电解池模型(以电解CuCl2溶液为例)3.电解规律(1)阳极放电规律①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极),电极材料失电子,生成金属阳离子。
②惰性电极(Pt、Au、石墨),要依据阴离子的放电顺序加以判断。
阴离子的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
S2-、I-、Br-、Cl-放电,产物分别是S、I2、Br2、Cl2;若OH-放电,则得到H2O和O2。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+。
注意电解水溶液时,Al3+、Mg2+、Na+、K+不可能在阴极放电。
(3)用惰性电极电解不同类型电解质溶液①电解水型实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度复原方法H2SO4阴极:2H++2e-===H2↑阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑总反应式:2H2O=====电解2H2↑+O2↑增大加水②电解电解质型实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度复原方法HCl 阴极:2H++2e-===H2↑阳极:2Cl--2e-===Cl2↑总反应式:2HCl=====电解H2↑+Cl2↑减小通入HClCuCl2阴极:Cu2++2e-===Cu阳极:2Cl--2e-===Cl2↑总反应式:CuCl2=====电解Cu+Cl2↑加CuCl2固体③电解质和水均参与电解型实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度复原方法NaCl、KCl(放H2生碱) 阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-总反应式:2Cl-+2H2O=====电解Cl2↑+H2↑+2OH-减小并生成新电解质通入HClCuSO4、Cu(NO3)2 (放O2生酸) 阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑阴极:Cu2++2e-===Cu总反应式:2Cu2++2H2O=====电解2Cu+O2↑+4H+减小并生成新电解质加CuO一、电解池中电极与电极产物的判断1.用Pt电极电解饱和Na2CO3溶液的装置如图,两极均有气体生成,c电极附近产生可燃性气体,澄清石灰水无浑浊现象。
高中化学选择性必修一第4章第2节 电解池 第二课时 电解原理的应用 基础练习
第二课时电解原理的应用同步基础练习题1.工业上电解食盐水的阴极区产物是( )A.氯气B.氢气和氯气C.氢气和氢氧化钠D.氯气和氢氧化钠2.关于镀铜和电解精炼铜,下列说法中正确的是( )A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B.电解液的成分都保持不变C.阳极反应都只有Cu-2e-=Cu2+D.阴极反应都只有Cu2++2e-=Cu3.(双选)下列描述中,不符合生产实际的是( )A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌,用锌作阴极4.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法中不正确的是( )A.装置中出口①处的物质是氯气,出口②处的物质是氢气B.该离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过C.装置中发生反应的离子方程式为2Cl-+2H+电解Cl2↑+H2↑D.该装置是将电能转化为化学能5.利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。
下列有关说法正确的是( )A.通电后,Ag+向阳极移动B.银片与电源负极相连C.该电解池的阴极反应可表示为Ag++e-=AgD.当电镀一段时间后,将电源反接,铜牌可恢复如初6.在冶金工业中,钠、镁、铝等金属常用电解法得到,其原因是( )A.都属于轻金属B.都属于活泼金属C.成本低廉D.这些金属的化合物熔点较低7.如图所示,能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( )8.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,用电解法制备高纯度的镍,下列叙述中正确的是( )A.阳极发生还原反应,其电极反应式为:Ni2++2e-=NiB.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt9.中学阶段介绍的应用电解法制备物质主要有三种:一是铝的工业制备,二是氯碱工业,三是金属钠的制备。
电解法制备高纯铁的电极过程研究
电解法制备咼纯铁的电极过程研究电解法制备高纯铁的电极过程研究电化学机理硏究采用二电极体系,如图娴辰齒I比为电源.m \为电流花i为电压從电源R、电7/LmA和乜丿」衣E都是电化学工作站的部分+由电化学工件站控轨图中:个电换分別为工作电扱•辅助电极和参比电极瓦中.匸作电极和辅助电极Z问冇电減迪过.用电记录通过工作电极的电流:H作电扱和参比电极之间没有电流通过,用电压表E记录工作电极棺購于参比电极的电位.侵电极电旳隔时间线株变化.从鈕扌T电位扫至某一电位・然后丈从这一电<4反杓回起皓电位,测址电流崎电位I咸时间1的曲线“即循环伏安曲线・加下图所歩.1-^ 3.2站坏狀-安由践图从图3.2屮町以得到乞种电化学参数,如阳极的叫电流咯、阳极的蜂电位E“、阳极半峰电位Epg以及阴极的蜂电流Lc、阴极的峰电位氐、阴极半峰电位Epc:等。
根据循环伏安曲线的特征.可以刈断研究电极反应的训逆件、反应产枷的稳定性以及电极反应的机理.对『•产物心阴极I:析出的反应,有"IF判断依据.a可逆反应$(1)邮电位Ep与切描速度v无关;(2)那电流ip与打描速度的平方根的比值与扫描速度v无关。
b不叮逆反冈:(1)婷电位Ep随舸描速度v的变化而变化:(2)峰电流ip与知描速度的平方根v" 的比值与扫描速侵v无关:(3)在阴杈波范曲不出现阳极波:(4 ) u问為C准可逆反应:(l)E p随扫描速率v的变化而变化,相比于不可逆反应,这种移动程度狡小;⑵ ip/戶实际与v无关;(3) 仅在a=0.5时为1。
线性扌T描伏安法与循环伏安法蚕似,只是没有反扌I描的过程.使电极电位禰时间线性变化•测帚电流与电位(或时间)的曲线,即线性扫描伏安曲线.线性扫描伏安法一般采用慢扫描法,得到不同汛度的阳极或者阴极伯极化曲线,根据极化曲线的分析,可以得到同过电位卜•反应的活化能,从而可以刈断化学反应的控制步骤,3・2实验原料、试剂与设备本实验所用的原料是分析纯七水合硫酸亚铁试剂,分子ft足278.01,含量不少于990%.本丈验所用的水均为白制的二次去离子水.实輪试剂与材料如下表3」所示, 实验设备如下衣3.2所示.*3」实怡材料丈脸材料4曲位铜电极北京仔色令属研尤总険切电械机州界奥斯也匕学实验器材自国公词饱和片汞也械杭州赛舆斯吐化学尖验器材有限公词二电极电池体系杭州赛奧師电化即丈掘器材百柬公祠盐載(HC1)北京化「•厂乙簡(CjHyOH)北京化1J •鋭气(Ar)北京化T•厂附注1):以上化学试剂均为分析純农]・实验册用攻备2实验设条生产单位电化学丄件站CHI660C上淄嚴华仪器公司恒阳仪R/K浴開1•洵树立仪能仪农杠限公刚电了天平BS-224S it ;加多利斯仪/系统行限公司33实验方法实驰采用三电极电池体系,以铜电极为硏尢电极,肖•從为0.8mm-人面枳的柏片为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极。
高中化学(七)电解原理的用高二4化学试题
实蹲市安分阳光实验学校课时跟踪检测(七)电解原理的用1.下列描述中,不符合生产实际的是( )A.电解法精炼铜,用粗铜作阳极B.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢作阴极D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极解析:选B A项,电解法精炼铜,粗铜为阳极,纯铜为阴极,正确;B项,用铁作阳极,阳极上铁被氧化,使用惰性电极,错误;C项,用涂镍碳钢作阴极,阴极材料不反,正确;D项,电镀时,镀层金属作阳极,用锌作阳极,电解液为含有锌离子的电解质溶液,正确。
2.在铁制品上镀一层一厚度的锌层,以下方案设计正确的是( )A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子B.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子D.锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有亚铁离子解析:选A 电镀时,通常镀层金属作阳极,镀件作阴极,含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液。
3.电解CuSO4溶液时,若要达到以下三点要求:①阳极质量减少;②阴极质量增加;③溶液中c(Cu2+)不变。
可选用的电极是( )A.纯铜作阳极,含Zn、Ag的铜合金作阴极B.含Zn、Ag的铜合金作阳极,纯铜作阴极C.用纯铁作阳极,用纯铜作阴极D.用石墨作阳极,用惰性电极(Pt)作阴极解析:选A A项,阳极反Cu-2e-===Cu2+,阴极反Cu2++2e-===Cu,正确;B项,阳极反Zn-2e-===Zn2+,Cu-2e-===Cu2+,阴极反Cu2++2e-===Cu,c(Cu2+)发生变化,不正确;C项,阳极反Fe-2e-===Fe2+,阴极反Cu2++2e-===Cu,c(Cu2+)发生变化,不正确;D项,阳极反4OH--4e-===O2↑+2H2O,阴极反Cu2++2e-===Cu,c(Cu2+)发生变化,不正确。
4.用电化学方法提取废弃影液中的银,同时使处理后的溶液中不引入其他的重金属离子,下列方案正确的是( )解析:选D 要用电化学方法提取废弃影液中的银,同时使处理后的溶液中不引入其他的重金属离子,则该用电解原理,因此阴极该是银,阳极可以是惰性电极,例如碳棒,答案选D。
化学“电解池”基础知识详解
化学“电解池”基础知识详解一、电解池的基本概念:1、电解池的主要应用用于工业制纯度高的金属,是将电能转化为化学能的一个装置(构成:外加电源,电解质溶液,阴阳电极)。
使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴,阳两极引起还原氧化反应的过程。
2、通过电流使电解质溶液发生电解反应的装置。
电解池的主要部件:电源(直流电)、电解质溶液(含有可以导电的离子)、电极(插入电解质溶液中,导电并发生氧化还原反应)。
3、电解池的反应原理:在电解池中,电流通过电解质溶液时,正离子向阴极移动,负离子向阳极移动,从而形成电流。
在电极上,发生氧化还原反应,电子通过导线从电源流向电解池。
二、电解定义:1、电解是使电流通过电解质溶液(或者是熔融的电解质)而在阴、阳两极引起还原氧化反应的过程。
2、电解过程中的能量转化(装置特点)阴极一定不参与反应不一定是惰性电极;阳极不一定参与反应也不一定是惰性电极。
三、反应条件:1、连接直流电源2、阴阳电极:与电源负极相连为阴极;与电源正极相连为阳极。
3、两极处于电解质溶液或熔融电解质中。
4、两电极形成闭合回路。
四、电极反应:1、电极反应与电源的正极相连的电极称为阳极。
2、物质在阳极上失去电子,发生氧化反应。
3、阳极反应式:简记为阳氧;与电源的负极相连的电极成为阴极。
物质在阴极上得到电子,发生还原反应。
4、阴极反应式:简记为阴还(阴还)。
五、分析电解过程的思维程序:1、⾸先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
2、再分析电解质⾸溶液的组成,找全离⾸并分阴、阳两组(不要忘记⾸溶液中的H+和OH-)。
3、然后排出阴、阳两极的放电顺序:①、阴极:阳离⾸放电顺序Ag+→Fe3+→Cu2+→H+(酸)→Fe2+→Zn2+→H+(⾸)→Al3+→Mg2+→Na+→Ca2+→K+。
②、阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离⾸。
4、分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原⾸守恒和电荷守恒。
第四章 电解和库仑分析法
第四章电解和库仑分析法[教学要求]1.了解电解分析法和库仑分析法的基本原理、基本仪器装置和各种方法的特点及应用。
2.掌握分解电压、析出电位、极化现象和过电位等基本概念。
3 掌握法拉弟电解定律,恒电流库仑滴定。
[教学重点]1.电解分析法与库仑分析法基本原理及定量方法。
2. 电解时离子的析出次序及完全程度的计算过程。
[教学难点]死停终点法。
[教学时数] 7 学时[教学方法] 采用多媒体课件讲授,并结合实验进行辅助教学。
[教学内容]电解分析法:是将被测溶液置于电解装置中进行电解,使被测离子在电极上以金属或其它形式析出,由电解所增加的重量求算出其含量的方法。
这种方法实质上是重量分析法,因而又称为电重量分析法。
另外电解分析用于物质的分离,则叫电解分离法。
库仑分析法:是在电解分析法的基础上发展起来的一种分析方法。
它不是通过称量电解析出物的重量,而是通过测量被测物质在100%电流效率下电解所消耗的电量来进行定量分析的方法。
共同点:分析时不需要基准物质和标准溶液,是一种绝对的分析方法,并且准确度高。
不同点:电重量法只能用来测量高含量物质,而库仑分析法特别适用于微量、痕量成分的测定。
本章讨论的方法遵守Faraday电解定律。
采用大面积电极,即A/V比值大,电解期间尽可能减小或消除浓差极化现象,使溶液中被测物质的浓度发生很大的变化或趋于零。
按实验所控制的参数(E或i)不同,本章的方法可分为控制电位法和控制电流法。
控制电位法是控制电极电位在某一恒定值,使电位有一定差值的几种离子能够分别进行测定,因而选择性较高,但分析时间较长;控制电流法是控制通过电解池的电流,一般为2~5A,电解速度较快,分析时间较短,但选择性较差,需要有适当的指示电解完全或电流效率100%的方法。
第一节电解分析法电解过程电流与电压的关系、分解电压与析出电位、过电压与过电位、电解时离子的析出次序及完全程度。
一、电解分析的基本原理(一) 电解过程中电流和电压的关系当外加电压很小时,有一个逐渐增加的微小电流通过电解池,这个微小电流称为残余电流(主要由电解液中杂质的电解产生)。
2021届高中化学二轮复习(大题)6 电解工艺流程 习题含解析
6 电解工艺流程一、典例例:SCR 催化剂是工业上广泛应用的燃煤烟气脱硝催化剂,其主要成分为TiO 2、V 2O 5,以及少量SiO 2、CaO 、Al 2O 3、Fe 2O 3等。
一种从废SCR 催化剂中回收钨的工艺如下:回答下列问题(1)“酸浸还原”中V 2O 5转化成可溶于水的VOC 2O 4,VOC 2O 4中V 的化合价是___________,该反应的化学方程式为___________。
可用浓盐酸代替草酸,但缺点是___________。
(2)“碱浸”时WO 3转化为WO 2−4的离子方程式为___________。
(3)“试剂a”可选用___________(选填“盐酸”、“氢氧化钠”或“氨水”)。
“滤渣”的主要成分是___________。
(4)常温下K sp [Ca(OH)2]=5.5×10−6,K sp (CaWO 4)=8.7×10−9。
“沉钨”过程中不断加入石灰乳,当测得“滤液”中pH=13时,c(WO 2−4)为___________mol·L −l (保留2位有效数字)(5)“熔融电解”过程中阴极反应为WO 2−4+6e −=W+4O 2−。
电解过程中石墨阳极有损耗并有气体产生,用反应方程式解释该现象___________。
【答案】(1)+4 252242422V O 3H C O =2VOC O 2CO 3H O ++↑+ 与五氧化二钒的反应速率下降,降低了回收钒的速度(2)2-342WO 2OH =WO +H O -+(3)氨水 Al(OH)3、Fe(OH)3(4)1.6×10−5mol/L(5)422CaWO 3C =3CO 2W 2CaO +↑++熔融【解析】从废催化剂中回收金属钨,首先项催化剂中加入H 2C 2O 4溶液,进行酸浸还原回收钒;再加入氢氧化钠,反应后进行过滤得到钛渣;再加入氨水调节pH ,过滤掉氢氧化铝和氢氧化铁;再加入石灰乳过滤得到CaWO 4,最后熔融状态下电解得到金属钨。
高中化学微专题18 金属及其化合物制备流程(Cr)-备战2022年高考化学考点微专题(解析版)
微专题18 金属及其化合物制备流程(Cr)铬:元素符号Cr,原子序数24,原子量51.996,外围电子排布3d54s1,位于第四周期ⅥB 族。
主要化合价+2、+3、+6。
一、物理性质:银白色有光泽金属,含有杂质的铬硬而脆,高纯铬有延展性。
二、化学性质:耐腐蚀性强,不溶于水,在空气中即便是在高温下氧化也很缓慢。
高温下,铬能与卤素、硫、氮、碳等化合,也能跟水蒸气反应。
能慢慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、生成二价铬盐(蓝色),与空气接触时很快被氧化成三价铬盐(绿色)。
铬能与浓硫酸反应,但不溶于浓硝酸,因表面生成致密氧化膜而呈钝态。
能被熔融碱侵蚀。
与氢反应生成CrH2。
三、用途:主要用于制不锈钢及耐高温耐腐蚀的高强度的合金,制电阻合金,还用于电镀。
1797年法国人沃克兰发现了铬。
主要矿物有铬铁矿Fe(CrO2)2。
由电解铬氨钒溶液或铬酸溶液制得,也可用铝粉还原氧化铬制得。
四、铬的冶炼工艺流程钢铁工业中广泛应用的铬铁合金和硅铬合金是用电炉冶炼的。
铝热法包括从铬矿制取氧化铬和铝还原氧化铬制得金属铬两道工序,主要工艺流程如图1。
电解法生产一般用碳素铬铁作原料,采用铬铵矾法电解流程如图2。
【专题精练】1.(2021届普洱景东高三期末)铬是用途广泛的金属元素,但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。
(1)还原沉淀法是处理含Cr2O2-7和CrO2-4工业废水的一种常用方法,其工艺流程为:CrO2-4+HI转化−−−→Cr2O2-72+Ⅱ还Fe原−−−→Cr3+-Ⅲ沉淀OH−−−→Cr(OH)3↓其中第Ⅰ步存在平衡:2CrO2-4(黄色)+2H+Cr2O2-7(橙色)+H2O①若平衡体系的pH=0,该溶液显___________色。
②根据2CrO2-4+2H+Cr2O2-7+H2O,设计如图装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。
Na2Cr2O7中铬元素的化合价为___________,图中右侧电极连接电源的___________极,其电极反应式为___________。
新教材2020-2021学年人教版化学选择性必修第一册学案:4.2第2课时电解原理的应用
第2课时电解原理的应用学习目标核心素养1.了解电解原理在工业生产中的应用。
2.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
1.通过对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理的分析,培养变化观念与平衡思想。
2.建立电解应用问题的分析思维模型,培养证据推理与模型认知的能力。
新课情境呈现电镀的妙用电镀在工业上的应用已经遍及国民经济各个生产领域中,如机械制造、无线电通讯、交通运输及轻工业系统,这些工业系统中使用金属镀层的目的是多种多样的。
其中应用最多的是为了防止金属制品及其组合件的腐蚀。
例如,一辆解放牌载重汽车上,零部件的受镀面积可达10 m2左右,其主要目的是防止金属锈蚀。
一些产品使用金属镀层则具有防护和装饰的双重目的,像自行车、钟表等。
在一些特殊情况下,电镀金属层则是为了赋予制品一定的物理、机械性能,如增加金属表面反光能力、提高表面导电能力、增加抗磨损能力、提高金属的热稳定性等。
让我们走进教材,一起学习电解原理的应用。
课前素能奠基新知预习一、氯碱工业1.概念:用电解__饱和氯化钠溶液__的方法来制取__氢氧化钠、氢气和氯气__,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业。
2.原理:(1)阳极反应:__2Cl--2e-===Cl2↑__(__氧化__反应)(2)阴极反应:__2H2O+2e-===H2↑+2OH-__(__还原__反应)(3)总反应:①化学方程式:__2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑__ ②离子方程式:__2Cl -+2H 2O=====电解2OH -+H 2↑+Cl 2↑__ 二、电镀1.概念:应用__电解__原理在某些金属表面镀上一薄层其他__金属__或合金的加工工艺。
2.目的:使金属增强__抗腐蚀__能力,增加美观度和表面硬度。
3.实例(在铁件上镀铜)。
材料 电极反应式 阴极 __Fe__ Cu 2++2e -===Cu 阳极 __Cu__Cu -2e -===Cu 2+电解质溶液__CuSO 4__溶液1.概念:粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质,常用电解的方法进行精炼。
高中化学 电解精炼铜
电解精炼铜高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆典例在线金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,用电解法制备高纯度的镍,下列叙述中正确的是A.阳极发生还原反应,其电极反应式为:Ni2++2e-===NiB.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt【参考答案】D【试题解析】本题为“电解精炼铜”的迁移应用,A项,阳极应发生氧化反应。
C项,溶液中的阳离子主要为Ni2+,根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序,阳极反应为Zn -2e-===Zn2+,Fe-2e-===Fe2+,Ni-2e-===Ni2+,Cu、Pt在该条件下不失电子,阴极反应为Ni2++2e-===Ni,Fe2+、Zn2+在该条件下不得电子。
比较两电极反应,因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等,当两极通过相同的电量时,阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。
解题必备1.电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe等失去电子,产生的阳离子残留在溶液中,不比铜活泼的金属Ag、Au等以金属单质的形式沉积在电解池的底部,形成阳极泥,粗铜中的铜在阴极上析出。
2.装置学霸推荐1.下列描述中,不符合生产实际的是A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极2.某同学设计一个燃料电池(如下图所示),目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:(1)通入氢气的电极为________(填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为____________________。
(2)石墨电极为________(填“阳极”或“阴极”),反应一段时间后,在乙装置中滴入酚酞溶液,________(填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。
电化学原理-第九章节-金属的电沉积过程
电镀金和银广泛应用于珠宝、饰品、电子等领域,作为装饰材料 和导电材料。
金和银电镀的优缺点
金和银电镀具有高贵典雅的外观和良好的导电性,但成本较高, 且银易氧化变色。
电镀镍和钴
镍和钴的电沉积原
理
通过电解液中的镍或钴离子在阴 极上还原成金属单质,实现镍或 钴的电沉积。
应用场景
电镀镍和钴广泛应用于汽车、机 械、航空航天等领域,作为防护 涂层和耐磨涂层。
络合剂
02
03
阴离子
络合剂的存在可以稳定金属离子, 影响其在电极表面的沉积行为。
阴离子的种类和浓度也会影响金 属的电沉积过程,例如氯离子可 以促进金属的沉积。
电极的材质和表面状态
电极材质
不同电极材料的电化学性质不同,会影响金 属的沉积过程。
电极表面粗糙度
电极表面粗糙度对金属的电沉积过程有显著 影响,粗糙度越高,电沉积速率越快。
镍和钴电镀的优缺
点
镍和钴电镀具有优良的耐磨、耐 腐蚀性能,但镍易形成氢脆,钴 价格较高。
07
电沉积的未来发展
高性能电沉积材料的开发
总结词
随着科技的不断进步,高性能电沉积材料的开发已成为未来发展的重要方向。
详细描述
目前,科研人员正在研究新型的高性能电沉积材料,如纳米材料、合金材料等, 这些材料具有更高的强度、硬度、耐腐蚀性和导电性等特性,能够满足更广泛的 应用需求。
在这个过程中,电流通过电解液中的 离子传输到电极上,并在电极上还原 成金属原子,这些原子随后在电极表 面沉积形成金属层。
金属电沉积的应用
在电子制造中,金属电沉积被用 于制造导线和电路板,以及在半 导体器件上形成金属电极。
在电镀中,金属电沉积可用于将 金属涂层沉积到各种基材上,如 钢铁、铜、铝等,以提高其美观 性和耐久性。
2023-2024学年山东省实验中学高二(上)期中化学试卷+答案解析(附后)
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1.一种生产和利用氢能的途径如图所示,下列说法错误的是2023-2024学年山东省实验中学高二(上)期中化学试卷( )A. 氢能是利用太阳能等产生的,故属于二次能源B. 图中能量转化的方式至少有五种C. 太阳能、风能、氢能都属于新能源D. 太阳能电池的供电原理与燃料电池相同2.下列说法正确的是( )A. 已知,在中和热的测定时实际加入的酸碱的量的多少会影响该反应的B. 密闭容器中,硫粉与铁粉混合加热生成硫化亚铁时,放出热量。
则C. 、30MPa 下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为:D. 相同条件下,在两个相同的恒容密闭容器中,和反应放出的热量是和反应放出的热量的2倍3.中学化学教材中,常借助于图像这一表现手段清晰地突出实验装置的要点、形象地阐述化学过程的原理。
下列有关化学图像表现的内容不正确的是( )A. 图1表示牺牲阳极的阴极保护法B. 图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀C. 图3表示电镀D. 用图4装置表示精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为溶液4.一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。
下列说法正确的是( )A. b为直流电源的负极B. 阴极反应式为C. 工作时,乙池中溶液的pH不变D. 若有1mol离子通过A膜,理论上阳极生成气体5.下列装置由甲、乙部分组成如图所示,甲是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质形成的化学电源。
当电池工作时,下列说法正确的是( )A.电子的流动方向溶液B. 当N极消耗时,则铁极增重32gC. 一段时间后,乙中溶液浓度基本保持不变D. M极电极反应式:6.某实验小组依据反应⇌设计如图1电池,探究pH对氧化性的影响,测得输出电压与pH的关系如图2。
下列有关叙述错误的是( )A. c点时,正极的电极反应为B. b点时,反应处于化学平衡状态C. a 点时,盐桥中向左移动D. 时,氧化性7.是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。
原电池和电解池练习及答案
铂片 滤纸 铅笔祝你成功 ab 直流电源原电池和电解池练习一、选择题1.如图所示各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是A . ④>②>①>③B . ②>①>③>④C . ④>②>③>①D . ③>②>④>①2.用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,停止电解,向溶液中加入一定质量的另一种物质括号内,能使溶液完全复原的是A. CuCl 2 CuO B .NaOH NaOHC .CuSO 4 CuCO 3D .NaCl NaOH3.金属镍有广泛的用途;粗镍中含有少量Fe 、Zn 、Cu 、Pt 等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是 已知:氧化性Fe 2+<Ni 2+<Cu 2+A .阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni 2++2e -=NiB .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Fe 2+和Zn 2+D .电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt4.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验;滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹;据此,下列叙述正确的是A .铅笔端作阳极,发生还原反应B .铂片端作阴极,发生氧化反应C .铅笔端有少量的氯气产生D .a 点是负极,b 点是正极 5.如下图,四种装置中所盛有的溶液体积均为200ml,浓度均为L,工作一段时间后,测得测得导线上均通过了电子,此时溶液中的pH 由大到小的顺序是A .④②①③B .④③①②C .④③②①D .①③②④6. 将含有和的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出,此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为A .5.60LB .6.72LC .4.48LD .3.36L7.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极Pb +SO -24===PbSO 4+2e -,正极PbO 2+4H ++SO -24+2e-===PbSO 4+2H 2O ;若制得Cl 2 物质的量为,这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是8.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压;高铁电池的总反应为 3Zn+2K 2FeO 4+8H 2O 3ZnOH 2+2FeOH 3+4KOH,下列叙述不正确的是A 、放电时负极反应为:Zn -2e — +2OH —= ZnOH 2B 、充电时阳极反应为:FeOH 3-3e — + 5 OH — = FeO -24+ 4H 2OC 、放电时每转移3 mol 电子,正极有1mol K 2FeO 4被氧化D 、放电时正极附近溶液的碱性增强9.用惰性电极电解MNO 3x 的水溶液,当阴极上增重a g 时,在阳极上同时产生b L 氧气标准状况:从而可知M A.b ax 4.22 B.b ax 2.11 C .b ax 6.5 D.b ax 5.210.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇Y2O3的氧化锆ZrO2晶体,在熔融状态下能传导O2-;下列对该燃料电池说法不正确的是A.在熔融电解质中,O2-移向负极B.电池的总反应是:2C4H10+13O2===8CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-===2O2-D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-===4CO2↑+5H2O 11.用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中,通电电解;当电解液的pH从变为时设电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略,电极上析出银的质量大约是A.27 mg B.54 mg C.108 mg D.216 mg12.用铂电极电解2价过渡元素硝酸盐溶液600mL,若某极产生672mL气体标准状况,另一极增重3.81g,假设溶液体积不变,且原溶液pH值为6,正确的判断是:①电解后溶液的pH值为,②电解后溶液pH值的为,③该金属的相对原子量为65,④该金属的相对原子量为,⑤该金属的相对原子量为24;A.①④B.②④C.①⑤D.②③13.右图所示装置I是一种可充电电池,装置II为电解池;离子交换膜只允许Na+通过,充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr;闭合开关K时,b 极附近先变红色;下列说法正确的是A.负极反应为4Na-4e-=4Na+B.当有0.01 mol Na+通过离子交换膜时,b电极上析出标准状况下的气体112 mLC.闭合K后,b电极附近的pH变小D.闭合K后,a电极上有气体产生14. 在蒸馏水中按物质的量之比为1∶1∶1∶2加入AgNO3,BaNO32,Na2SO4,NaCl,使之完全溶解,以铂电极电解该混合物至溶质完全反应,则所得氧化产物与还原产物的质量比为:A.∶108 B.71∶2 C.108∶D.71∶10915.三氧化二镍Ni2O3可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至,加入适量Na2SO4后进行电解,电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化成三价镍.以下说法正确的是A.可用铁做阳极材料B.阳极反应方程式为:2Cl- - 2e-=Cl2↑C.电解过程中阳极附近溶液的pH升高mol二价镍全部转化成三价镍时,外电路中通过了2mol电子-3质量分数改变了时停止电解,则这时溶液中应符合的关系是NaOH的质量分数阴极析出的物质的质量/g阳极析出的物质的质量/gA 19 152B 152 19CD17.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用;锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zns+2MnO2s+H2Ol==ZnOH2s+Mn2O3s;下列说法错误..的是A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为:2MnO2s+H2O1+2e—=Mn2O3s+2OH—aqC.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过电子,锌的质量理论上减小6.5g二、填空题18.下图表示各物质之间的转化关系;已知:A、D、F、H均为单质,X常温下为无色液体,B为淡黄色固体,J溶于酸得到黄色溶液;请按要求填空:⑴写出B的电子式:⑵写出用A作电极电解G溶液,在电极上生成E的反应式:反应⑤的现象是⑶反应①的化学方程式是,反应④在生产中有重要应用,被称为反应;⑷反应⑥的离子方程式是19. 在如右图所示的实验装置中,E为一张淀粉、碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸,C、D为夹在滤纸两端的铂夹,X、Y分别为直流电源的两极; 在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中,再分别插入铂电极;切断电源开关S1,闭合开关S2,通直流电一段时间后,请回答下列问题:1标出电源的正、负极:X为极,Y为极;2在滤纸的C端附近,观察到的现象是,在滤纸的D端附近,观察到的现象是;3写出电极反应式:A中;B中;C中;D中;4若电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极,此时切断开关S2,闭合开关S1,则电流计的指针是否发生偏转填“偏转”或“不偏转”;5若电流计指针偏转,写出有关的电极反应式若指针不偏转,此题不必回答:A 中;B中;若电流计指针不偏转,请说明理由若指针不偏转,此题不必回答20.工业上+6价的Cr含量不能大于·L-1,为了达到废水排放标准,工业上处理含①往工业废水中加入适量的NaCl1~2g·L-1;②以铁电极进行电解,经过一段时间后有CrOH3和FeOH3沉淀生成;③过滤回收沉淀,废水达到排放标准;试回答:1写出电解时的电极反应,阳极______阴极______;3电解过程中CrOH3,FeOH3沉淀是怎样产生的______;4能否将电极改为石墨电极为什么______;21 .将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中,铜片与电源正极相连,铂片与电源负极相连,以电流强度1A通电10min,然后将电源反接,以电流`强度为2A继续通电10min;试回答:1铜电极和铂电极质量为横坐标,时间为纵坐标,分别作出铜电极、铂电极的质量和时间的关系图;2上述过程中发生的现象是:铜电极;铂电极;3最后时刻两电极的电极反应式:铜电极;铂电极;原电池和电解池练习答案1. A解析金属腐蚀在此条件下主要是电化学腐蚀,通常从原电池原理以及电解的原理进行分析;当铁与比它不活泼的金属连在一起构成原电池时,铁为负极,被腐蚀的速度增大,②>①;当铁与比它活泼的金属连接,构成原电池时,铁是正极,铁被保护,被腐蚀的速度减小,③<①;在电解装置中,铁接电源的正极,铁被腐蚀的速度加快,因此,腐蚀速度④>②>①>③ ;金属腐蚀快慢的判断:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀;2.C解析选项产物物质的量比复原加入物质A Cu:Cl2=1:1 CuCl2固体B H2:O2=2:1 H2OC Cu:O2=2:1 CuO或CuCO3D Cl2:H2=1:1 HCl气体3. D4. D 解析本题考查的是电解饱和食盐水实验,电解实验中阳极发生氧化反应,生成氯气,阴极发生还原反应生成氢气,由电极反应式可知,在阴极生成氢氧化钠,出现红色字迹,所以铅笔做阴极,a为电源负极;5. C解析若氢离子放电,PH增大,若氢氧根放电PH减小;③中锌电极参与反应,电解质溶液PH基本不发生变化;④中阴极上氢离子放电,溶液渐渐成碱性;②阴极上氢离子放电,导线上通过了电子,则溶液中减少了氢离子的物质的量也为,根据原溶液的体积和浓度,氢离子的物质的量减少为,浓度变为L;①中由于氢氧根离子放电,当导线上通过了电子,则溶液中氢氧根离子减少,即氢离子的物质的量增加 .溶液体积均为0.2L,,浓度约为1 mol/L;PH的变化符合C;6.C 解析电路中的确转移了的电子,但溶液中仅有的氯离子,其放电析出的氯气;阳极放电的下一个产物应是氢氧根离子失电子转化成氧气,其量为的电子转移,产生的氧气;因此在阳极最终生成的气体,在标况下的体积为4.48L;7. C 解析该题只要明确原电池和电解池原理,抓住转移电子守恒即可;由2Cl--2e-===Cl2,===2PbSO4+可知制 mol Cl2转移 mol电子,再由铅蓄电池总反应:Pb+PbO2+4H++2SO 242H2O可看出每转移2 mol e-消耗2 mol H2SO4,现转移 mol电子,将耗 mol硫酸;8.C解析A是关于负极反应式的判断,判断的要点是:抓住总方程式中“放电”是原电池、“充电”是电解池的规律,再分析清楚价态的变化趋势,从而快速准确的判断,A是正确的;B是充电时的阳极方程式,首先判断应该从右向左,再判断阳极应该是失去电子,就应该是元素化合价升高的元素所在的化合物参加反应,然后注重电子、电荷以及元素三个守恒,B正确;C主要是分析原总方程式即可,应该是1mol K 2FeO 4被还原,而不是氧化;D 选项中关于放电时正极附近的溶液状况,主要是分析正极参加反应的物质以及其电极反应式即可,本答案是正确的;答案选9. C10. D 解析 燃料电池中通入还原剂的一极为负极,丁烷在负极失电子;C 4H 10-26e -+13O2-===4CO 2↑+5H 2O;11. B 解析电解的化学方程式: 阳极:40H --4e-=2H2O +O2↑ 阴极:Ag++e-=Ag 总的化学方程式:4AgNO3+2H2O 电解=4Ag+4HNO3+O2↑ PH=6时,cH+=10-6mol/L 括号里的数字为指数,下同 PH=3时,cH+=10-3mol/L 因此nH+的变化量为: 10-310-6mol 因为两个数字的数量级相差太远,因此后面的减数可以忽略不计 所以nH+的变化量为: 10-3 mol,这也就是由电解生成的H+ 所以电极上应析出银的质量是:10-3108==54mg12. B13. B 解析本题信息新颖,多数同学被所给的电池反应很不熟悉,习惯写出电极式的同学会因为写不出电极反应式而做不出来;电源的正极:Br 3-+2 e -=3Br - 电源的负极2 S 22--2 e -= S 42-,内电路为Na +移动导电;由题意可知b 极阴极:2H ++2 e -= H 2↑,a 极阳极:Cu-2 e -= Cu 2+,所以C,D 均错误;对于B 项当有0.01 mol Na +通过离子交换膜时,说明有内电路通过了 mol 的电荷,外电路转移的电子也就为 mol;结合b 极反应,产生的气体就为 mol,体积为112 mL;只有B 正确;14. B 解析 当四种物质混合时,相互间有反应发生,硝酸银和氯化钠、硝酸钡和硫酸钠以等物质的量发生反应,生成难溶的氯化银、硫酸钡和硝酸钠;电解质溶液转化为按物质的量之比为3∶1的NaNO3,NaCl,电解时只有氯离子和氢离子参加电极反应,氧化产物与还原产物的质量比为71∶2; 15. B 解析A 、电解过程中产生的氯气是氯离子失电子发生氧化反应,铁做阳极时铁失电子发生氧化反应无氧化剂生成,故A 错误; B 、阳极反应是氯离子失电子发生氧化反应.电解反应为:2Cl-2e -=Cl 2↑,故B 正确; C 、电解过程中阳极附近生成的氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,溶液的pH 降低,故C 错误; D 、1mol 二价镍全部转化成三价镍时转移电子1mol,外电路中通过了1mol 电子,故D 错16. B 解析本题考查考生对电解原理的理解;在设计试题时有意提供了某些可应用于速解的信息,借以考查考生思维的敏捷性;常规解:由题设条件可知,1LNaOH 溶液中含有的溶质质量为:1000mL ×·cm -3×=,电解稀硫酸事实上消耗了水,使溶液浓度增大,停止电解时溶质的质量分数为,停止电解时溶液的质量为:g g 889062.012.55=;则被电解的水为:1060g-889g=171g;根据电解水的化学方程式不难算出:在阳极析出的氧气为:g g 1521816171=⨯,在阴极析出的氢气为:g g 19182171=⨯,选项B 正确;非常规解:根据电解NaOH 溶液事实上是电解水这一结论,可看出随着电解的进行,溶液中溶质的质量分数增加,这样,C 、D 两项应予否定;电解水是阳极析出的是氧气,阴极析出的是氢气,它们的物质的量之比应为2︰1,前者质量大于后者,只有选项B 符合题意;17. C 18. X 常温下为无色液体判断为H 2O,B 为淡黄色固体为Na 2O 2,反应⑤的现象是白色物质迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,说明J 为FeOH 3;F 为O 2,G 为NaOH,A 为单质,结合转化关系①④可知,A 为Fe,电解池中阳极是铁失电子生成亚铁离子,阴极放出H 2,所以溶液中在阳极生成氢氧化亚铁;D 为H 2,E 为FeOH 2,C 为Fe 3O 4,H 为Al,I 为Al 2O 3,K 为NaAlO 2,综合推断和转化关系判断各物质分别为:A 、Fe ;B 、Na2O2;C、Fe3O4;D、H2;E、FeOH2;F、O2;G、NaOH;H、Al;J、FeOH3;K、NaAlO2;答案1B的化学式是Na2O2 2反应④可放出大量热,故称为铝热反应不能答放热反应.该类反应的一个重要应用是冶炼金属3反应①的化学反应方程式是3Fe+4H2Og====高温Fe3O4+4H2.该反应的氧化产物是Fe3O44上述电解装置中阴极的电极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑19.指针偏转;5A中2H2+4OH--4e-=4H2O;B中2H2O+O2+4e-=4OH- ;20.答案1阳极Fe-2e=Fe2+,阴极2H++2e=H2↑;3因H+放电,破坏了水的电离平衡,产生的OH-与溶液中的Fe3+,Cr3+生成CrOH3和FeOH3沉淀;4不能,因用石墨电极,阳极Cl-放电,不能产生还原剂Fe2+,解析本题是一道电解实际应用题;电解阳极阴离子的放电顺序是:硫离子、碘离子、溴离子、氯离子……,由于忽略了非惰性金属电极放电先于溶液中阴离子放电,因此将阳极反应写为:2Cl--2e=Cl2↑;另一种误解是认为,既然是铁电极放电,其电极反应为:Fe-3e=Fe3+,忽略了电极铁是过量的,因此阳极的电极反应应为:Fe-2e=Fe2+;溶液中的阳离子流向阴极,其放电反应应是:2H++2e=H2↑,而重铬酸根离子应流向阳极,不在阴极放电; 溶液中存在具有氧化性的重铬酸根离子和具有还原性的亚铁离子,重铬酸根离子在酸性条件下氧化能力更强,本身在该条件下还原成铬离子;电极反应和氧化还原反应大量消耗氢离子,使水进一步电离,溶液中氢氧根离子浓度大大增大,与Fe3+,Cr3+生成CrOH3和FeOH3沉淀; 若改用石墨电极,溶液中没有还原性物质,重铬酸根离子不能被还原,因此也无法排除回收而达到解污净化作用;21.解析作图题是近年来出现的一种新题型,这类题提供一些化学变化过程和必要的数据等条件,要求学生按照题中规定作出相关化学图像;由于学生必须根据题中制定的情景或数据,将化学知识按内在联系统摄成规律,并将其抽象为数学问题,利用数学工具解决化学问题,所以这类题对考生的深层次思维能力的考查还是很有成效的;本题将电解原理和化学图像相结合,对学生的化学知识的考查更加深入;开始10min,阳极反应为:Cu-2e=Cu2+,阴极为:Cu2++2e=Cu;所以铜片质量减少,铂片质量增加,铜片上所溶解的铜与铂片上析出的铜的质量相等;后10min,电源反接,表面附有铜的铂片成为阳极,铜片成为阴极;又由于电流强度为开始的2倍,附着在铂片上的铜在5min时即完全溶解,后5min,阳极的电极反应式为:4OH-—4e=O2↑+H2O,此时阳极铂片质量不发生变化;作为阴极的铜片在5min即恢复到开始时的质量,后5min质量继续增加;答案1mCu/g mPt/g10 15 20 t/min 10 15 20 t/min2由上述分析可知:铜片先变薄,后增厚;铂片先有铜沉积,后铜溶解,铜溶解完,又有气体产生;3铜电极:Cu2++2e=Cu;铂电极:4OH-—4e=O2↑+2H2O;。