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Fe2+<Ni2+<Cu2+)
A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-===Ni |
B.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Fe2+和Zn2+ |
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt |
最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应为:2CH3CHO + H2OCH3CH2OH + 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,其装置示意图如右图所示。
(1)若以甲烷燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入 (填化学式)气体。
(2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体。电极反应如下:
阳极:① 4OH- - 4e- ="=" O2↑+ 2H2O
②
阴极:①
② CH3CHO + 2e- + 2H2O ="=" CH3CH2OH + 2OH-
(3)电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)已知:乙醛、乙醇的沸点分别为20.8℃、78.4℃。从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是 。
(5)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乙醛的含量为3000 mg/L的废水,可得到乙醇 kg(计算结果保留小数点后1位)。
以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下,下列说法不正确的是( )
A.在阴极区,发生的电极反应为:2H2O+2e-==2OH―+H2↑ |
B.在阳极区,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡向右移动 |
C.该制备过程总反应的化学方程式为:4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+2O2↑ |
D.测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比为d,则此时铬酸钾的转化率为α=d/2 |
(12分)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是 ,电解氯化钠溶液的离子反应方程式为 。
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 (法拉第常数F=9.65×l04C · mol-1列式计算),最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。
如图所示的实验装置,丙为用淀粉碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸,m、n为夹在滤纸两端的铂夹。丁为直流电源,x、y为电源的两极。G为电流计,电极均为石墨电极。闭合K2、断开K1,一段时间后,A、B两极产生的气体体积之比为2:1,回答下列问题:
(1)M溶液可能是 (填序号)。
A.KNO3溶液 B. Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D. NaCl溶液 E.CuSO4溶液
(2)C极的电极反应式为 。
(3)滤纸丙的m端发生的现象为 。
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。下列正确的是:
A.由TiO2制得1mol 金属Ti ,理论上外电路转移2NA电子 |
B.阳极的电极反应式为:C + 2O2- - 4e- ="=" CO2↑ |
C.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“ +”接线柱应连接Pb电极 |
D.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少 |
美国科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池,它以丙烷气体为燃料,每填充一次燃料,大约可连续24小时输出50 W的电力。一极通入空气,另一极通入丙烷气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O2-,下列对该燃料电池的说法不正确的是
A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极 |
B.电路中每通过5 mol电子,在标准状况下约有5.6 L丙烷被完全氧化 |
C.通丙烷的电极为电池负极,该极发生的电极反应式为C3H8-20e-+10O2-===3CO2+4H2O |
D.丙烷燃料电池的能量利用率比丙烷燃烧的能量利用率大 |
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+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述不正确的是 ( )
A.放电时负极反应为: Zn-2e―+2OH―=Zn(OH)2 |
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e―+5OH―=FeO42-+4H2O |
C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化 |
D.放电时的正极在充电时须接电源正极 |
某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后,溶液中产生白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是
A.电源中“a”为负极,“b”为正极
B. 电解池中的电解液不可以是NaCl溶液
C.B电极发生的反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D.A.B两端都必须使用铁作电极
某溶液只含有NaCl和H2SO4两种溶质,它们的物质的量之比为3:1。用石墨作电极电解该混合溶液时,根据电解产物,可明显分为几个阶段。下列叙述不正确的是
A.阴极自始至终只析出氢气 | B.阳极先析出Cl2,后析出O2 |
C.电解的最后阶段为电解水 | D.溶液pH不断增大,最后pH=7 |
10分)如下图所示装置中,b电极用金属M制成,a、c、d为石墨电极,接通电源,金属M沉积于b极,同时a、d电极上产生气泡。试回答:
(1)a为 极
(2)电解开始时,在B烧杯的中央滴几滴淀粉溶液,你能观察到的现象是 ;电解进行一段时间后,罩在c极上的试管中也收集到了气体,此时c极上的电极反应为: 。
(3)当d电极上收集到44.8 ml气体(标准状况)时停止电解,a极上放出了 ml气体,若b电极上沉积金属M的质量为0.432g,则此金属的摩尔质量为 g·moL-1。
某课外活动小组同学用下图装置进行实验,一段时间后在C电极表面有铜析出,试回答下列问题。
(1)A为电源的 极;
(2)E的电极反应式为: ;
(3)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为 ;
(4)在常温下,现用丙装置给铁镀铜,则H电极材料应该是 ,
当丙中铁表面析出铜的3.2g时,乙中溶液的PH值为 (假设溶液体积为1L);
(5)在电解一段时间后在甲中加入适量 可以使溶液恢复到原来的浓度。
已知20℃时NaCl的溶解度为36 g。某氯碱厂使用的设备是阳离子交换膜电解槽,若一次向电解槽中加入一定量20℃时饱和NaCl溶液,当90%的NaCl电解时,阴极收集到11. 2 m3气体(已折算成标准状况)。请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为 。
(2)取阳极区溶液作系列实验,下列结论中错误的是 。(填字母)
A.滴加酚酞试剂,先变红后褪色 | B.滴加硝酸银溶液,有白色沉淀产生 |
C.滴加小苏打溶液,有气泡产生 | D.做焰色反应实验呈黄色 |
(3)计算原饱和NaCl溶液的质量 kg(精确到0.1kg)。
(4)若电解90%的NaCl所需电能是由甲烷燃料电池提供,则所需甲烷至少 m3?
(甲烷的电极反应式:CH4+10OH--8e— = CO32—+7H2O
假设该燃料电池的能量利用率为90%。折算成标准状况。精确至0.1 m3)
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。
据此回答问题:①电源的N端为 极;②电极b上发生的电极反应为 ;
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积:
④电极c的质量变化是 g;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么? 。
⑤电解前后各溶液的pH如何变化。(填增大,减小或不变)
甲溶液 ;乙溶液_______;丙溶液_______;