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 (1)[2012·新课标全国卷,36(3)]粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极________(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____________。

(2)(2012·海南,16)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__________,电解氯化钠溶液的总反应方程式为

________________________________________________________________________。

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=9.65×104 C · mol-1列式计算),最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。


答案 (1)c Cu2++2e-===Cu Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方,Fe以Fe2+的形式进入电解液

(2)①O2+2H2O+4e-===4OH-

CH4+10OH--8e-===CO+7H2O

②H2 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

③×8×9.65×104 C·mol-1

=3.45×104 C 4

解析 (1)电解精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,CuSO4溶液作电解液,比铜活泼的金属失电子生成离子进入溶液,不如铜活泼的金属形成阳极泥沉积下来。

(2)①甲烷燃料电池中正极为O2被还原,负极为CH4被氧化,在碱性条件下生成CO,其电极反应分别为O2+2H2O+4e-===4OH-、CH4+10OH--8e-===CO+7H2O。

②闭合K后构成闭合回路,此时a、b分别为电解池的阳极和阴极,阴极为H+得电子被还原,同时得到H2和NaOH,阳极为Cl-被氧化得到Cl2,该电解池中的总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。

③每个电池通入1 L CH4,电路中通过的电量为×8×9.65×104 C·mol-1=3.45×104 C。


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:


 下列物质中不属于高分子化合物的是

A.蛋白质      B.油脂              C.淀 粉         D.聚乙烯

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按要求书写电极反应式和总方程式

(1)用惰性电极电解AgNO3溶液:

阳极反应式_______________________________________________________________;

阴极反应式_______________________________________________________________;

总反应离子方程式_________________________________________________________。

(2)用惰性电极电解MgCl2溶液

阳极反应式_______________________________________________________________;

阴极反应式_______________________________________________________________;

总反应离子方程式_________________________________________________________。

(3)用铁作电极电解NaCl溶液

阳极反应式_______________________________________________________________;

阴极反应式_______________________________________________________________;

总化学方程式_____________________________________________________________。

(4)用铜作电极电解盐酸溶液

阳极反应式_______________________________________________________________;

阴极反应式_______________________________________________________________;

总反应离子方程式_________________________________________________________。

(5)用Al作电极电解NaOH溶液

阴极反应式_______________________________________________________________;

阳极反应式_______________________________________________________________;

总反应离子方程式_________________________________________________________。

(6)用惰性电极电解熔融MgCl2

阴极反应式_______________________________________________________________;

阳极反应式_______________________________________________________________;

总反应离子方程式________________________________________________________。

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       下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是                                                            (  )

A.图1中,铁钉易被腐蚀

B.图2中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现

C.图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀

D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极

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为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下:

电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l)

电解池:2Al+3H2O电解,Al2O3+3H2↑

电解过程中,以下判断正确的是                                                                      (  )

电池

电解池

A

H+移向Pb电极

H+移向Pb电极

B

每消耗3 mol Pb

生成2 mol Al2O3

C

正极:PbO2+4H++2e-===Pb2++2H2O

阳极:2Al+3H2O-6e-===Al2O3+6H+

D

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       下列图示中关于铜电极的连接错误的是                                                            (  )

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科目:高中化学 来源: 题型:


钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。

(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为___________________。

(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸      门上的固体材料R可以采用________(填写字母序号)。

A.铜                 B.钠                  C.锌                 D.石墨

(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

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近年来流行喝果醋,苹果醋是一种由苹果发酵而成的具有解毒、降脂、减肥和止泻等明显药效的健康食品。苹果酸(    )是这种饮料的主要酸性物质。下列相关说法不正确的是(     )

A.苹果酸在一定条件下能发生酯化反应

B.苹果酸在一定条件下能发生催化氧化反应

C.苹果酸在一定条件下能发生消去反应

D.1 mol苹果酸与Na2CO3溶液反应,必需消耗2 mol Na2CO3

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据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下的酸性溶液中,能将黄铜矿(CuFeS2)氧化成硫酸盐,发生的反应为:

4CuFeS2+2H2SO4+17O2===4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O

(1)CuFeS2中Fe的化合价为+2,上述反应中被氧化的元素是________。

(2)工业生产中利用上述反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O):

①分析下列表格(其中Ksp是相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数):

Ksp

氢氧化物开始

沉淀时的pH

氢氧化物沉淀

完全时的pH

Fe3+

2.6×10-39

1.9

3.2

Cu2+

2.2×10-20

4.7

6.7

步骤一应调节溶液的pH范围是__________,请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3+的原因________________________________________________

________________________________________________________________________。

②步骤三中的具体操作方法是_________________________________________________。

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