下图两个装置中,溶液体积均为200mL,开始时,电解质溶液的浓度均为0.1mol/L,工作一段时间后,测得导线上都通过了0.02mol e-,若不考虑溶液体积的变化,则下列叙述正确的是
A.在①中溶液的Cu2+向铜棒移动 |
B.电极上析出物质的质量:①<② |
C.电极反应式:①中阳极:4OH一一4e一= 2H2O+O2↑;②中负极:2H+ + 2e一= H2↑ |
D.溶液的pH:①不变;②增大 |
某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应为 。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应为 ,总反应的离子方程式为 。
(3)有关上述实验,下列说法正确的是 。
A.溶液中Na+向A极移动 |
B.从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 |
C.反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 |
D.若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子 |
(4)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应为 。 此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)________导出。
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因__________________________
从H+、K+、Cu2+、Cl-、SO42-中选取适当的离子组成符合下列情况的电解质,进行电解(阳离子只能使用一次)。
(1)以碳棒为电极进行电解,电解质的物质的量减少,水的物质的量保持不变,两极都有气体生成,气体体积相同,则该电解质的化学式为____________,电解的阴极反应_________,电解的阳极反应_____________,电解的总方程式是______________。
(2)以铂丝为电极进行电解,水的物质的量减少,电解质的物质的量保持不变,两极都有气体生成,气体体积比为2:1,则该电解质的化学式为____________________,阴极反应式为____________________,阳极反应式为___________________________。
(3)惰性电解,电解质的物质的量减少,水的物质的量也减少,pH下降,则电解质的化学式为____________,电解的总方程式为__________________________________。
现代工业生产中常用电解氯化亚铁的方法制得氯化铁溶液吸收有毒的硫化氢气体。工艺原理如下图所示。下列说法中不正确的是
A.左槽中发生的反应是:2Cl--2e-=Cl2↑ |
B.右槽中的反应式:2H++2 e-=H2↑ |
C.H+从电解池左槽迁移到右槽 |
D.FeCl3溶液可以循环利用 |
在电冶铝的电解槽中存在电解质W3XZ6—XZ3—X2Y3,己知X、Y、Z、W四种元素的简单离子的电子层结构均相同。X原子最外层电子数等于电子层数,则下列说法正确的是
A.原予序数:W>X>Y>Z |
B.原子半径:r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z) |
C.最高价氧化物对应的水化物碱性:W<X |
D.在电解过程中,W3XZ6的主要作用是增强电解质的导电性 |
电解原理在工业生产中有广泛的应用。
(1)如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图,下列说法不正确的是 。
A.直流电源的左侧为负极 |
B.从E口逸出的气体是H2 |
C.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 |
D.从C口出来的溶液为NaOH溶液 |
E.每生成22.4 L Cl2,便产生2 mol NaOH
F.粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,精制时先加Na2CO3溶液
G.该离子交换膜为阳离子交换膜
(2)双氧水是一种重要的绿色试剂,工业上可采取电解较稀浓度的硫酸来制取双氧水(H2O2只为还原产物),其电解的化学方程式为:3H2O+3O2 O3+3H2O2。则阳极的电极反应式为 ,阴极的电极反应式为 。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂。工业上用如下方法制备高铁酸钾:以Fe2O3为阳极电解KOH溶液。
①高铁酸钾溶液长时间放置不稳定,会产生红色絮状物质及气泡,则该过程的离子方程式为 。
②电解制高铁酸钾时阳极的电极反应式为 。
铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各 种性能的不锈钢,CrO3 大量地用于电镀工业中。
(1)在下图装置中,观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图 2 装置中铜电 极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体。
图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
(2)最近赣州酒驾检查特别严,利用 CrO3具有强氧化性,有机物(如酒精)遇到 CrO3时,猛烈反应,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3],另该过程中乙醇被氧化成乙酸, 从而增强导电性,根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
(3)虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀,但 生产成本高,生活中很多情况下还是直接使用钢铁,但易腐蚀, 利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒,为 减缓铁的腐蚀,开关 K 应置于________处。若 X 为锌,开关K 置于________处。
(4)CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水,这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含+6 价 Cr 的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入 适量的 NaCl 进行电解:阳极区生成的 Fe2+和 Cr2O72-发生反应,生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极 区与OH-结合生成 Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)3 = 3.0×10-31, KspCr(OH)3 = 6.0×10-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe3+)为 2.0×10-6 mol·L1,则溶液中c(Cr3+)为______________mol·L-1。
某化学小组用下图装置电解CuCl2溶液制少量漂白液:
(1)其阳极的反应式是: ;导气管W端应与出气口 连接。
(2)实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质,还附着有少量白色物质。某化学兴趣小组查阅资料可知:
物质名称及化学式 |
氯化亚铜CuCl |
碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl |
性质 |
白色固体、不溶水 |
绿色固体、不溶水 |
化学小组分析提出:①红色物质可能有Cu或Cu2O、或二者都有;②白色物质为CuCl
(3)为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质,设计了如下实验:取出阴极碳棒,洗涤、干燥、称其质量为W1g ,并将其放入下图所示装置b中,进行实验。
实验中,碳棒上的白色物质完全变为红色,无水硫酸铜不变色,d中出现白色沉淀;实验结束时,继续通H2直至碳棒冷却后,称量其质量为W2g 。
①碳棒上的红色物质是 ,无水硫酸铜的作用是 ;
②d中反应的离子方程式是 ;
③装置b中发生反应的化学方程式是 。
④电解CuCl2溶液时,阴极上产生白色物质的原因用电极反应式解释为 。
⑤阴极上产生白色物质的物质的量是 ;若装置b冷却时不继续通H2,则计算所得CuCl的产率会 (偏大、偏小、不变)。
(1) 图中A为直流电源,B为浸透饱和氯化钠和酚酞溶液的滤纸,C为电镀槽,接通电路后,发现B上的c点显红色。
①电源A中a点为________极。
②滤纸B上发生的总反应的离子方程式为 。
③欲在电镀槽中实现铁上镀锌,接通K点,使c、d两点短路,则电极e上发生的反应为 ,电镀槽中盛放的电镀液可以是________或________。
(2)加碘盐中的KIO3也可以用电化学氧化法制取:电解KI溶液可以制取KIO3。则电解时阳极材料可选用 (填“石墨”或“铜”)。写出该电极反应方程式
工业废水随意排放会造成严重污染,根据成分不同可采用不同的处理方法。
(1)电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2。
①请用离子方程式说明上述除杂的原理______________________。
②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中,能够产生沉淀的是_________(填序号)
A.Ba(NO3)2 B.BaCl2
C.Ba(OH)2 D.溶有NH3的BaCl2溶液
③已知元素在高价态时常表现氧化性,若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀,则生成CuCl的离子方程式是___________。
(2)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)时,在废水中加入适量NaCl,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在如下反应Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+ 以Cr(OH)3形式除去,下列说法不正确的是______(填序号)
A.阳极反应为Fe-2e-═Fe2+
B.电解过程中溶液pH减小
C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D.电路中每转移12 mol电子,最多有2mol Cr2O72-被还原
(3)废氨水可以转化成氨,氨再设计成碱性燃料电池。右图是该燃料电池示意图,产生的X气体可直接排放到大气中,a电极作_________极(填“正”“负”“阴”或“阳”),其电极反应式为___________。
以石墨电极电解200 mL CuSO4溶液,电解过程中转移电子的物质的量n(e—)与产生气体体积V(g)(标准状况)的关系如下图所示。下列说法中正确的是( )
A.电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为2mol/L |
B.电解后所得溶液中c(H+)=2mol/L |
C.当n(e—)=0.6mol时,V(H2)∶V(O2)=3∶2 |
D.向电解后的溶液中先后加入16gCuO和3.6g水,则溶液可恢复为电解前的浓度 |
右图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:
2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
(1)请回答图中甲、乙两池的名称。甲电池是 装置,乙池是 装置。
(2)请回答下列电极的名称:通入CH3OH的电极名称是 ,B(石墨)电极的名称是 。
(3)写出电极反应式:
通入O2的电极的电极反应式是 。
A(Fe)电极的电极反应式为 。
(4)乙池中反应的化学方程式为 。
(5)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2 mL(标准状况下)
氯碱工业是以电解饱和食盐水为原理的重要化工生产业。
(1)电解饱和食盐水的化学方程式是
(2)电解时阳极区溶液的pH用盐酸控制在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ;
(3)用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的______________(填化学式)和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,解释其原因
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。
(4)食盐水中若含有NH4+,会在阳极产生难溶于水的NCl3,写出该电极反应式_________________
将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水,配成100mL溶液,用惰性电极电解一段时间后,若在一极析出0.3molCu,此时在另一极上产生的气体体积(标准状况)为
A.3.36L | B.4.48L | C.5.6L | D.6.72L |