8分)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題:

(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則
a.電解池中X極上的電極反應(yīng)式為。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是 ② 
b.Y電極上的電極反應(yīng)式為,檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是  ④
(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則
a .X電極的材料是  ⑤ ,電極反應(yīng)式是  ⑥ 。
b.Y電極的材料是 ⑦  ,電極反應(yīng)式是 ⑧  。
(說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)

①2H++2e-=H2↑;②放出氣體,溶液變紅。 ③2Cl – -2e-=Cl2 ↑;④把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍(lán)色。
⑤純銅 或精銅  ⑥Cu2++2e-=Cu  ⑦粗銅   ⑧Cu -2e-=Cu2+(各1分共8分)

解析試題分析:該裝置是點解裝置,X極和電源的負(fù)極相連,是陰極,Y極和電源的正極相連,是陽極。
(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,氯離子在陽極放電,生成氯氣,氫離子在陰極放電,生成氫氣,同時有氫氧根生成,堿性增強。
所以電解池中X極上的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是放出氣體,溶液變紅。
b.Y電極上的電極反應(yīng)式為2Cl – -2e-=Cl2 ↑,檢驗氯氣的方法是把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍(lán)色,或者是把濕的藍(lán)色石蕊試紙放在Y電極附近,試紙變紅
(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,那么
a .X電極的材料是純銅 或精銅,電極反應(yīng)式是Cu2++2e-=Cu。
b.Y電極的材料是粗銅,電極反應(yīng)式是Cu -2e-=Cu2+
考點:電解池 電解精煉銅  電極反應(yīng)式的書寫  
點評:對于電解精煉銅陰陽極的材料一定要熟悉,才能準(zhǔn)確完成此類題目。陽極上奪取電子,使銅變銅離子,材料是粗銅。陰極上給電子,使銅離子變單質(zhì),材料是純銅。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?德州二模)工業(yè)上采用的一種污水處理方法如下:保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀.Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來,具有凈化水的作用.陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層,刮去(或撇掉)浮渣層,即起到了浮選凈化的作用.某科研小組用該原理處理污水,設(shè)計裝置示意圖.如圖所示.
(l)實驗時若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率緩慢,無法使懸浮物形成浮渣.此時應(yīng)向污水中加入適重的
c
c

a.H2SO4  b.CH3CH2OH      c.Na2SO4      d. NaOH      e. BaSO4
(2)電解池陽極實際發(fā)生了兩個電極反應(yīng),其中一個反應(yīng)生成一種無色氣體,則陽極的電極反應(yīng)式分別是
I.
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
; II.
2H2O-4e-=4H++O2
2H2O-4e-=4H++O2

(3)該燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料做電極.為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定,電池工作時必須有部分A 物質(zhì)參加循環(huán)(見圖).A物質(zhì)的化學(xué)式是
CO2
CO2

(4)已知燃料電池中有1.6g CH4參加反應(yīng),則C電極理論上生成氣體
8.96L
8.96L
L (標(biāo)準(zhǔn)狀況).
(5)若將裝置中的甲部分換為如圖所示的裝置,寫出該電解過程中的化學(xué)方程式:
2CuSO4+2H20
 電解 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2
2CuSO4+2H20
 電解 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質(zhì)及化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛.
(1)在19世紀(jì)時,鋁是一種珍貴的金屬.人們最初得到的鋁粒如同珍寶,它的價格同黃金相當(dāng).1827年,德國化學(xué)家維勒用金屬鉀與無水氯化鋁反應(yīng)而制得了金屬鋁.用鉀與無水氯化鋁反應(yīng)制鋁而不用氯化鋁溶液的理由是
 

(2)冶煉金屬鋁,第一步先出氧化鋁制備無水氯化鋁.已知:精英家教網(wǎng)
2Al(s)+3Cl2(g)═2AlCl3(s)△H=-1390.8kJ/mol
4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H=-3339.6kJ/mol
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221.0kJ/mol
AlCl3(s)═AlCl3(g)△H=+akJ/mol(a>0)
則Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)═2AlCl3(g)+3CO(g)的△H=
 
kJ/mol
(3)LiAlH4既是金屬儲氫材料又是有機合成中的常用試劑,遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
;LiAlH4與乙醛作用生成乙醇,在該反應(yīng)中LiAlH4
 
劑.(填“氧化”或“還原”)
(4)鋁電池性能優(yōu)越,鋁--空氣電池以其環(huán)保、安全而受到越來越多的關(guān)注,其原理如圖所示.該電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式為
 
;電池中NaCl的作用是
 
.以該電池為電源,用惰性電極電解100g 8%的Na2SO4溶液,當(dāng)電解到溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%時停止電解,則電解過程中,生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積共為
 
L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(1)(19分)①研究性學(xué)習(xí)小組為了證明鐵的金屬性比銅強,他設(shè)計了如下幾種方案,其中合理的是         (填序號)

A.鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出;

B.鐵、銅與氯氣反應(yīng)分別生成FeCl3、CuCl2

C.銅片置于FeCl3溶液中,銅片逐漸溶解(2FeCl3+Cu=2FeCl2+ CuCl2

D.鐵片、銅片分別置于盛有稀硫酸的燒杯中,鐵片上有氣泡產(chǎn)生,而銅片無氣泡

E.常溫下,分別將鐵片和銅片置于濃硝酸中,鐵片不溶解,而銅片溶解

②請你另設(shè)計一個能證明鐵的金屬活動性比銅強的實驗。要求:

a.此方案的原理不同于上述任一合理方案;

b.在方框內(nèi)繪出實驗裝置圖并注明所需的藥品;

c.寫出實驗過程中的主要實驗現(xiàn)象并用相關(guān)化學(xué)用語解釋現(xiàn)象

(2)學(xué)完原電池的相關(guān)知識后,甲組同學(xué)認(rèn)為構(gòu)成原電池必須有三個條件:①活動性不同的兩極;②電解質(zhì)溶液;③閉合回路。乙組同學(xué)對條件①提出異議,認(rèn)為相同的兩極也可以構(gòu)成原電池,以下為乙組同學(xué)的實驗裝置簡圖以及實驗報告的部分內(nèi)容。請仔細(xì)閱讀實驗報告,然后將實驗報告補充完整并填在相應(yīng)的橫線上。裝置中鹽橋的作用之一是使整個裝置構(gòu)成閉合回路。

濃差電池與溫差電池

一、【實驗?zāi)康摹?/p>

1、電池中兩杯溶液及電極均相同,兩杯溶液的濃度不同,可否形成原電池

2、電池中兩杯溶液及電極均相同,兩杯溶液的溫度不同,可否形成原電池

3、電池中兩杯溶液及電極均相同,研究兩杯溶液的                對電池電壓和電流的影響

4、電池中兩杯溶液及電極均相同,研究兩杯溶液的                對電池電壓和電流的影響

二、【儀器與藥品】略。

三、【實驗方法與步驟】

Ⅰ、實驗方法:略。

Ⅱ、研究的步驟

㈠實驗A:濃差電池

電解液均為硫酸銅,電極均為銅片:

1、甲燒杯中固定裝入濃度 0.8 mol/L 的硫酸銅溶液。

2、乙燒杯中分別裝入濃度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸銅溶液。

3、使用銅片當(dāng)電極。測量這六種組合電池的穩(wěn)定電壓及電流,將結(jié)果記錄于表 1。

㈡實驗B:溫差電池

電解液均為硫酸銅,電極均為銅片:(步驟略,結(jié)果記錄于表2)

四、【實驗結(jié)果】

實驗A:濃差電池 :表1

甲杯硫酸銅濃度 mol/L

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

乙杯硫酸銅濃度 mol/L

0.8

0.4

0.2

0.1

0.05

0.025

兩杯溶液濃度差值

0

0.4

0.6

0.7

0.75

0.775

電壓  mV

0

6

12

16

22

26

電流  mA

0

0.02

0.04

0.06

0.07

0.08

實驗B:溫差電池:表2

甲杯硫酸銅溫度℃

19

19

19

19

19

19

乙杯硫酸銅溫度℃

19

29

39

49

59

69

兩杯溶液溫差℃

0

10

20

30

40

50

電壓  mV

0

6.1

12

20

27

34

電流  mA

0

0.025

0.047

0.07

0.15

0.18

五、【討論】

1、濃差電池:若硫酸銅濃差電池放電較長一段時間后,可觀察到甲杯高濃度的溶液顏色逐漸變淺,而乙杯顏色變深,而電壓也逐漸下降,同時可觀察到甲杯中銅片表面有銅析出。

這說明:甲杯中的電極反應(yīng)式為                                           

        乙杯中的電極反應(yīng)式為                                           

電池放電一段較長時間后電壓下降的原因:                            

    2、溫差電池(略)

六、【結(jié)論】

由上述【實驗結(jié)果】可得結(jié)論:

實驗A:                                                       [來源:學(xué)&&網(wǎng)Z&X&X&K]

實驗B:(略)

甲、乙兩小組同學(xué)給你什么啟示:

                                                                                   

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2010年福建省八縣(市)一中高一第二學(xué)期期末聯(lián)考化學(xué)試卷 題型:實驗題

(1)(19分)①研究性學(xué)習(xí)小組為了證明鐵的金屬性比銅強,他設(shè)計了如下幾種方案,其中合理的是        (填序號)

A.鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出;
B.鐵、銅與氯氣反應(yīng)分別生成FeCl3、CuCl2
C.銅片置于FeCl3溶液中,銅片逐漸溶解(2FeCl3+Cu=2FeCl2+ CuCl2
D.鐵片、銅片分別置于盛有稀硫酸的燒杯中,鐵片上有氣泡產(chǎn)生,而銅片無氣泡
E.常溫下,分別將鐵片和銅片置于濃硝酸中,鐵片不溶解,而銅片溶解
②請你另設(shè)計一個能證明鐵的金屬活動性比銅強的實驗。要求:
a.此方案的原理不同于上述任一合理方案;
b.在方框內(nèi)繪出實驗裝置圖并注明所需的藥品;
c.寫出實驗過程中的主要實驗現(xiàn)象并用相關(guān)化學(xué)用語解釋現(xiàn)象

(2)學(xué)完原電池的相關(guān)知識后,甲組同學(xué)認(rèn)為構(gòu)成原電池必須有三個條件:①活動性不同的兩極;②電解質(zhì)溶液;③閉合回路。乙組同學(xué)對條件①提出異議,認(rèn)為相同的兩極也可以構(gòu)成原電池,以下為乙組同學(xué)的實驗裝置簡圖以及實驗報告的部分內(nèi)容。請仔細(xì)閱讀實驗報告,然后將實驗報告補充完整并填在相應(yīng)的橫線上。裝置中鹽橋的作用之一是使整個裝置構(gòu)成閉合回路。

濃差電池與溫差電池
一、【實驗?zāi)康摹?br />1、電池中兩杯溶液及電極均相同,兩杯溶液的濃度不同,可否形成原電池
2、電池中兩杯溶液及電極均相同,兩杯溶液的溫度不同,可否形成原電池
3、電池中兩杯溶液及電極均相同,研究兩杯溶液的                對電池電壓和電流的影響
4、電池中兩杯溶液及電極均相同,研究兩杯溶液的                對電池電壓和電流的影響
二、【儀器與藥品】略。
三、【實驗方法與步驟】
Ⅰ、實驗方法:略。
Ⅱ、研究的步驟
㈠實驗A:濃差電池
電解液均為硫酸銅,電極均為銅片:
1、甲燒杯中固定裝入濃度 0.8 mol/L 的硫酸銅溶液。
2、乙燒杯中分別裝入濃度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸銅溶液。
3、使用銅片當(dāng)電極。測量這六種組合電池的穩(wěn)定電壓及電流,將結(jié)果記錄于表 1。
㈡實驗B:溫差電池
電解液均為硫酸銅,電極均為銅片:(步驟略,結(jié)果記錄于表2)
四、【實驗結(jié)果】
實驗A:濃差電池:表1
甲杯硫酸銅濃度 mol/L
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
乙杯硫酸銅濃度 mol/L
0.8
0.4
0.2
0.1
0.05
0.025
兩杯溶液濃度差值
0
0.4
0.6
0.7
0.75
0.775
電壓  mV
0
6
12
16
22
26
電流 mA
0
0.02
0.04
0.06
0.07
0.08
實驗B:溫差電池:表2
甲杯硫酸銅溫度℃
19
19
19
19
19
19
乙杯硫酸銅溫度℃
19
29
39
49
59
69
兩杯溶液溫差℃
0
10
20
30
40
50
電壓  mV
0
6.1
12
20
27
34
電流  mA
0
0.025
0.047
0.07
0.15
0.18
五、【討論】
1、濃差電池:若硫酸銅濃差電池放電較長一段時間后,可觀察到甲杯高濃度的溶液顏色逐漸變淺,而乙杯顏色變深,而電壓也逐漸下降,同時可觀察到甲杯中銅片表面有銅析出。
這說明:甲杯中的電極反應(yīng)式為                                           
乙杯中的電極反應(yīng)式為                                           
電池放電一段較長時間后電壓下降的原因:                            
2、溫差電池(略)
六、【結(jié)論】
由上述【實驗結(jié)果】可得結(jié)論:
實驗A:                                                        [來源:學(xué)&&網(wǎng)Z&X&X&K]
實驗B:(略)
甲、乙兩小組同學(xué)給你什么啟示:
                                                                                   

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年四川省涼山州高三第二次診斷性測試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:實驗題

2012年10月8日發(fā)布的修訂版《機動車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》,以其對違章駕駛員的嚴(yán)厲懲罰被人們稱為“史上最嚴(yán)交規(guī)”,其中飲酒后駕駛機動車的一次記12分。利用如下測試管可檢測司機是否酒后駕車,化學(xué)原理如下:

金屬鉻在化合物中主要有+3價和+6價兩種價態(tài)。+6價鉻化合物K2CrO4和K2Cr2O7在水溶液中分別呈黃色和橙色,它們在溶液中存在如下平衡關(guān)系:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O在酸性條件下+6價鉻化合物具有強氧化性,可以將C2H5OH氧化為CH3COOH,本身被還原為Cr3+,Cr3+在水溶液中呈灰綠色。

(1)根據(jù)上述條件可知,在強酸性條件下+6價鉻主要以      (填“CrO2-4”或“Cr2O2-7”)形式存在。如果司機酒后駕車,則測試管中的現(xiàn)象是    且超過法定警界線,反應(yīng)的離子方程式為          。

(2)研究發(fā)現(xiàn)+6價鉻的毒性為+3價鉻的毒性的100~200倍,有多種方法可以將廢水中的+6價鉻轉(zhuǎn)化為+3價鉻以降低毒性。其中兩種方法如下:

方法一:電化學(xué)方法。將含Cr2O2-7的酸性廢水加適量NaCl攪拌均勻并以Fe作電極進行電解。在陽極產(chǎn)生的Fe2+將Cr2O2-7還原為Cr3+,在電解過程中溶液的pH不斷上升,最終Cr3+和Fe3+以Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀的形式析出。

①請分析溶液pH不斷上升的原因:                  。

②已知Fe3+和Cr3+變?yōu)镕e(OH)3和Cr(OH)3沉淀的pH如下表:

 

當(dāng)溶液的pH范圍為____時,溶液中Fe3+已沉淀完全而Cr3+還沒有開始沉淀。

③當(dāng)電路中通過3mol電子時,理論可還原Cr2O2-7的物質(zhì)的量為    mol。

方法二:還原沉淀法。將l0ml某含鉻(Cr2O2-7)廢水用硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]處理,反應(yīng)中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀,該沉淀經(jīng)干燥后為nmolFeO·FeyCrxO3

④不考慮處理過程中的實際損耗,下列敘述錯誤的是

A.反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子個數(shù)為3nx

B.該廢水中c(Cr2O2-7)為50nx mol/L

C.消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n(l+y)mol

D.在FeO·FeyCrxO3中,x+y=2

 

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