已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。步骤一：电解精制：
请回答以下问题：电解时，阴极上的电极反应式为 ；
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：
（1）阳极泥的综合利用：
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子方程式： 。
残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些信息：
| 序号 |
反应 |
平衡常数 |
| 1 |
Au + 6HNO3（浓）= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O |
<< 1 |
| 2 |
Au3+ + 4Cl— = AuCl4— |
>>1 |
从中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因：
（2）滤液含量的测定： 以下是该小组探究滤液的一个实验流程：
则100ml滤液中Fe2+的浓度为 mol·L-1
部分难溶物的颜色和常温下的Ksp如下表所示：
| |
Cu(OH)2 |
CuOH |
CuCl |
Cu2O |
| 颜色 |
蓝色 |
黄色 |
白色 |
砖红色 |
| Ksp(25 ℃) |
1．6×10－19 |
1．0×10－14 |
1．2×10－6 |
— |
某研究性学习小组对电解食盐水进行了如下探究：
实验Ⅰ装置如图所示，接通电源后，发现a、b电极上均有气泡产生。
（1）电解过程中的总离子反应方程式为_________________________________________。
（2）为了确定电源的正、负极，下列操作一定行之有效的是 。
A．观察两极产生气体的颜色
B．往U形管两端分别滴入数滴酚酞试液
C．用燃着的木条靠近U形管口
D．在U形管口置一张湿润的淀粉KI试纸
实验Ⅱ把上述电解装置的石墨棒换成铜棒，用直流电源进行电解，装置如图所示。
观察到的现象如下所示：
①开始无明显现象，随后液面以下的铜棒表面逐渐变暗；
②5 min后，b极附近开始出现白色沉淀，并逐渐增多，且向a极扩散；
③10 min后，最靠近a极的白色沉淀开始变成红色；
④12 min后，b极附近的白色沉淀开始变成黄色，然后逐渐变成橙黄色；
⑤a极一直有大量气泡产生；
⑥停止电解，将U形管中悬浊液静置一段时间后，上层溶液呈无色，没有出现蓝色，下层沉淀全部显砖红色。
（3） a极发生的电极反应方程式为________________________________________________________。
（4） 电解5 min后，b极发生的电极反应方程式为___________________________________________。
（5）12 min后，b极附近出现的橙黄色沉淀的成分是 ，原因是___________________________________________________________________________________。
氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
依据上图，完成下列填空：
（1）与电源负极相连的电极附近，溶液pH值（选填：不变、升高或下降），与电源正极相连的电极叫 极，检验该极上产物的方法是 。
（2）写出电解饱和食盐水的化学方程式 。
（3）如果粗盐中SO
含量较高，必须添加钡式剂除去SO，该钡试剂可以是（选填A.B.c，多选扣分）
A．Ba(OH)2 B．Ba(NO3)2 C．BaCl2
（4）判断钡试剂已经过量的方法是 。
（5）为有效除去Ca2+、Mg2+、SO，加入试剂的合理顺序为（选填a，b，c多选扣分）
A．先加NaOH溶液，后加Na2CO3溶液，再加钡试剂
B．先加NaOH溶液，后加钡试剂，再加Na2CO3溶液
C．先加钡试剂，后加NaOH溶液，再加Na2CO3溶液
（6）为检验精盐纯度，需配制150 mL0.2 mol/LNaCl（精盐）溶液，下图是该同学转移溶液的示意图，图中的错误是 。
由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。
（1）b电极材料为______，其电极反应式为_____________________。
（2）（选择填空）电解时，当在电极上有白色沉淀生成时，电解液d是_____；当在两极之间的溶液中有白色沉淀生成时，电解液d是______。
| A．纯水 | B．NaCl溶液 | C．NaOH溶液 | D．CuCl2溶液 |
（3）液体c为苯，其作用是________________，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是_______________________。
（4）若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_________________________________。该现象的化学反应方程式为
某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用，请回答下列问题：
（1）已知：2H2O2(aq) =" 2" H2O (l) + O2(g) 的
< 0, 则该反应的逆反应能否自发进行？ （填“能”或“不能”），判断依据是 。
（2）某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂，在25℃ 时，保持其它实验条件相同，测得生成的O2体积（V）。V与分解时间(t)的关系如图所示（O2的体积已折算成标准状况），则：在不同催化剂存在下，H2O2分解反应的活化能大小顺序是 Ea( ) > Ea( ) > Ea( ) > Ea( ) （括号内填写催化剂的化学式)金属Pt 催化下，H2O2分解的反应速率v(O2) = mol·s-1
（3）为研究温度对H2O2分解速率的影响（不加催化剂），可将一定浓度和体积的H2O2置于密闭容器中，在某温度下，经过一定的时间t，测定生成O2的体积V。然后保持其它初始条件不变，改变温度T，重复上述实验。获得V(O2) ~ T关系曲线。下列趋势图最可能符合实测V(O2) ~ T关系曲线的是 ，原因是 。
| A． | B． | C． | D． （4）以Pt为电极电解H2O2也可产生氧气，写出H2O2水溶液电解过程中的电极反应式（已知：H2O2的氧化性及还原性均比H2O强）：阴极；阳极 。 |
由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下：
（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是 、 ，反射炉内生成炉渣的主要成分是 ；
（2）冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%～50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式是 、 ；
（3）粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板是图中电极 (填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为 ；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为 。
工业上生产氯气常用电解槽中电解饱和食盐水，为了避免电解产物之间发生反应，常用阳离子交换膜将电解槽隔成两部分。下图（左图）为电解槽的示意图。
（1）这种阳离子交换膜，只允许溶液中的 通过。（填下列微粒的编号）
①H2 ②Cl2 ③H+ ④Cl－ ⑤Na+ ⑥OH－
（2）写出在电解过程中发生的电极方程式阳极： 。
（3）已知某电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液10kg，每小时能收集到标况下的氢气896L，而且两边的水不能自由流通。则理论上计算，电解后流出的氢氧化钠溶液的质量分数为 。
（4）某化学课外兴趣小组设计了用电解法制取乙醇钠的工业方法，所用的电解槽如上右图所示，设计要求：①所用的交换膜不能让分子自由通过；②电解过程中消耗的原料是氢氧化钠和乙醇。回答下列问题：
①写出在电解过程中发生的电极方程式
阴极： 。
②最后从乙醇钠的乙醇溶液中分离得到纯净乙醇钠固体的方法是： 。
Ⅰ．将由Na＋、Ba2＋、Cu2＋、SO42－、Cl－组合形成的三种强电解质溶液，分别装入下图装置中的甲、乙、丙三个烧杯中进行电解，电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t的关系如右上图（忽略因气体溶解带来的影响）。据此回答下列问题：
（1）在甲中烧杯中滴加酚酞， 极（填a或b）附近溶液会变红。
（2）写出乙烧杯中发生反应的化学方程式 。
（3）电极f上发生的电极反应式为 。
（4）若经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了8g，要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应进行的操作是 。
Ⅱ．工业上利用BaSO4制备BaCl2的工艺流程如下：
某活动小组的同学在实验室以重晶石（主要成分BaSO4）为原料，对上述工艺流程进行模拟实验。
（1）上述过程中，气体用过量NaOH溶液吸收得到Na2S。Na2S水溶液显碱性的原因是 。（用离子方程式表示）
（2）已知有关反应的热化学方程式如下：
BaSO4(s) +4C(s)
4CO(g)+BaS(s) △H1 = +571.2kJ/mol ①
C(s) +CO2(g)2CO(g) △H2 = +172.5kJ/mol ②
则反应BaSO4(s) +2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H3 =
（3）在高温焙烧重晶石过程中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是 。
高锰酸钾是锰的重要化合物和常用氧化剂，在实验室和医疗上有非常广泛的应用。以下是工业上用软锰矿（主要含MnO2）制备高锰酸钾晶体的一种工艺流程：
（1）操作Ⅱ的名称是_______，实验室进行该操作须用到的玻璃仪器有 ；
（2）反应②的产物中，氧化产物与还原产物的物质的 量之比是______；
（3）反应②中“酸化”时不能选择下列酸中的______（填字母序号）
a．稀盐酸 b．稀硫酸 c．稀醋酸
（4）电解锰酸钾溶液也可以制备高锰酸钾，其阴极反应式为：2H2O + 2e- = 2OH- + H2↑，如图，b为电源的_______极，电解池的阳极反应式是_______；若电解过程中收集到2.24 L H2（标准状况），则得到高锰酸钾______g。（提示：阴离子放电顺序MnO42->OH-）
现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子K+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、A13+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种。
（1）某同学通过比较分析，认为无须检验就可判断五种物质中肯定有的两种物质是_____________和__________。
（2）物质C中含有离子X。为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B，当C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀，向该沉淀中滴入足量稀HNO3，沉淀部分溶解，剩余白色固体。则X为__________（填字母）。
A．Br- B．SO42- C．CH3COO- D．HCO3-
（3）将19.2g Cu投入装有足量D溶液的试管中，Cu不溶解，再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，写出Cu溶解的离子方程式__________，若要将Cu完全溶解，至少应加入H2SO4的物质的量是_____ __。
（4）若用惰性电极电解C和D的混合溶液，若溶质的物质的量均为0.1 mol，通电后，当在阴极产生气体1.12L时，阳极产生的气体体积为___________L。（气体体积均为标准状况，且不考虑气体在水中的溶解）
（5）将E溶液蒸干后并将所得固体灼烧，最终得到的固体成分是（填化学式）__________。
二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
（1）工业上制备ClO2的反应原理常采用：2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O＋2NaCl。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______（填序号）。
| A．只有还原性 | B．还原性和酸性 | C．只有氧化性 | D．氧化性和酸性 |
②若上述反应中产生0.1molClO2，则转移电子的物质的量为_______mol。
（2）目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①上图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式： 。
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL（标准状况）时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因 。
ClO2对污水中Fe2＋、Mn2＋、S2－和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN- a mg/L，现用ClO2将CN-氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为 ，处理100 m3这种污水，至少需要ClO2 _______mol。
某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水（含少量Mg2+）作系列探究，装置如图所示：
（1）电解时，甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊，请用离子方程式表示原因：
___________________________________________________________________________________。
（2）一段时间后，你认为C中溶液可能出现的现象是_________________________________，请用离
子方程式表示原因______________________________________________________。
（3）随着反应的进行，兴趣小组的同学们都特别注意到D中溶液红色逐渐褪去。他们对溶液红色褪去主要原因提出了如下假设，请你完成假设二。
假设一：B中逸出气体与水反应生成的物质有强氧化性，使红色逐渐褪去；
假设二：______________________________________________________________________。
（4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论：_____________________________________。
（共11分）工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法l：还原沉淀法
该法的工艺流程为：
其中第①步存在平衡：2CrO42-(黄色)+2H+
Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH＝2，则溶液显 色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
A．Cr2O2- 7和CrO2- 7的浓度相同 B．2v(Cr2O2- 7)＝v(CrO2- 4) C．溶液的颜色不变
(3)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡： Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH－(aq)
常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3+)•c3(OH-)＝10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol／L，溶液的pH应调至 。
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
(4)用Fe做电极的原因为 。
(5)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应式解释) 。溶液中同时生成的沉淀还有 。
工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为：
FeTiO3＋2H2SO4＝TiOSO4＋FeSO4＋2H2O
回答下列问题：
（1）钛铁矿和浓硫酸反应属于______________________ （选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。
（2）上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2＋被氧化，物质A是________，上述制备TiO2的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是__________、___________。
（3）反应TiCl4＋2Mg＝2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________。
（4）由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：
TiO2 (s)+ 2Cl2 (g) +2C(s) ＝TiCl4(g) + 2CO(g) ΔH1 = －72 kJ•mol-1
TiO2(s) + 2Cl2 (g) ＝TiCl4(g) + O2 (g) ΔH2 =+38.8kJ•mol－1
C(s)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH3 =+282.8kJ•mol－1
①反应C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)在高温下能够自发进行的原因是______________________。
②反应C(s)＋O2(g)＝CO2 (g)的ΔH＝_______________。
（5）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。①写出阳极所发生反应的电极反应式：________________________________。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释） 。
（1）、①用肼(N2H4)为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。
已知：N2(g)＋2O2(g)＝N2O4(g) ΔH＝+10.7kJ·mol-1
N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝-543kJ·mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式： 。
②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，其很容易转化为二氧化氮。试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施)： 。
（2）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。
图甲所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2-(O2+4e →2O2-)
①c电极为 ，d电极上的电极反应式为 。
②图乙是电解100mL 0.5mol·L-1 CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为 。若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH= (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (选填字母序号)
a.CuO b.Cu(OH)2 c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3
粤公网安备 44130202000953号