Question

【題目】I、如圖所示，X是一種生活中常見(jiàn)的金屬元素，A、B、C、D為石墨電極，E、F分別為短周期相鄰兩種活潑金屬中的一種，且E能與NaOH溶液反應(yīng)。按圖示接通線路，反應(yīng)一段時(shí)間(實(shí)驗(yàn)中所有溶液均足量)。

（1）甲池是___(填“原電池”或“電解池”，下同]裝置；乙池是___裝置。

（2）D極為___(填“陰極”或“陽(yáng)極”)。

（3）燒杯中溶液會(huì)變藍(lán)的是_______(填“a”或“b”)；C極上的電極反應(yīng)式為____。

（4）F極上的電極反應(yīng)式為：____。

（5）當(dāng)電路中通過(guò)0.02mol電子時(shí)，B電極上沉積0.64g金屬X，則X為___(填元素符號(hào))，甲池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

II、（1）從輝銅礦中浸取銅元素，可用FeCl3作浸取劑。

①反應(yīng)Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S，每生成1molCuCl2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為____；浸取時(shí)，在有氧環(huán)境下可維持Fe3+較高濃度。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是___。

②浸取過(guò)程中加入洗滌劑溶解硫時(shí)，銅元素的浸取率的變化見(jiàn)如圖1。其原因是___。

③353K時(shí)，向FeCl3浸取液中加入CuCl2，能加快銅元素的浸取速率，其反應(yīng)原理可用化學(xué)方程式表示為：___，CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2。

（2）輝銅礦可由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變而成，有關(guān)轉(zhuǎn)化見(jiàn)如圖2。轉(zhuǎn)化時(shí)正極的電極反應(yīng)式為___。

Answer 1

【答案】電解池 原電池 陰極 a 2Cl--2e-=Cl2↑ 2H2O+2e-=H2↑+2OH- Cu 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 2NA 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 硫覆蓋在Cu2S表面，阻礙了浸取 Cu2S+2 CuCl2=4CuCl+S 2 CuFeS2+6H++2e-=Cu2S+2Fe2++3H2S↑

【解析】

I、E、F分別為短周期相鄰兩種活潑金屬中的一種，且E能與NaOH溶液反應(yīng)，說(shuō)明E是金屬鋁，F是金屬鎂，乙裝置為原電池，其中Al作負(fù)極，Mg作正極，C是陽(yáng)極，D是陰極，A是陽(yáng)極，B是陰極，據(jù)此判斷；

II、（1）①根據(jù)反應(yīng)方程式判斷電子轉(zhuǎn)移的數(shù)量；

②生成的硫覆蓋在Cu2S表面；

③353K時(shí)，向FeCl3浸取液中加入CuCl2，CuCl2與Cu2S反應(yīng)生成CuCl，CuCl與FeCl3反應(yīng)生成CuCl2和FeCl2；

（2）利用原電池的工作原理判斷，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)；

E、F分別為短周期相鄰兩種活潑金屬中的一種，且E能與NaOH溶液反應(yīng)，說(shuō)明E是金屬鋁，F是金屬鎂，乙裝置為原電池，其中Al作負(fù)極，Mg作正極，C是陽(yáng)極，D是陰極，A是陽(yáng)極，B是陰極，據(jù)此判斷；

（1）由分析可知甲池是電解池，乙池是原電池；

（2）D極為陰極；

（3）D是陰極，該電極上產(chǎn)生氫氣， A中氯離子失電子變成氯氣，能將碘離子氧化為碘單質(zhì)，遇到淀粉變藍(lán)色，所以燒杯中溶液會(huì)變藍(lán)的是a ，C極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑；

（4）由分析可知F是金屬鎂，作正極，水中的氫得電子生成氫氣，電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；

（5）設(shè)X的摩爾質(zhì)量為M，電解時(shí)，2X2++2e-=X，電路中通過(guò)0.02mol電子時(shí)，n(X)=0.01mol=,則M=64g/mol，即X為Cu，甲池中的反應(yīng)為：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；

II、（1）①反應(yīng)為Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S，Cu從+1價(jià)升高到+2價(jià)，S從-2價(jià)升高到0價(jià)，Fe從+3價(jià)降低到+2價(jià)，生成2molCuCl2，電子轉(zhuǎn)移4mol，那么每生成1molCuCl2，電子轉(zhuǎn)移2mol電子轉(zhuǎn)移2NA；Fe2+很容易被氧化，發(fā)生反應(yīng)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，因而浸取時(shí)，在有氧環(huán)境下可維持Fe3+較高濃度；

②由圖可知，未加入洗滌劑溶解硫時(shí)，銅的浸取率低是應(yīng)為生成的硫覆蓋在Cu2S表面，阻礙了浸��；

③353K時(shí)，向FeCl3浸取液中加入CuCl2，CuCl2與Cu2S反應(yīng)生成CuCl，CuCl與FeCl3反應(yīng)生成CuCl2和FeCl2；發(fā)生的反應(yīng)為Cu2S+2 CuCl2=4CuCl+S，CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2；

（2）由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化而成，正極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2 CuFeS2+6H++2e-=Cu2S+2Fe2++3H2S↑。