组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学能与电能 > 电解池 > 电解原理 > 电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:136 题号:11747646
我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

金属离子

Fe3+

Fe2+

Zn2+

Cd2+

开始沉淀的pH

1.5

6.3

6.2

7.4

沉淀完全的pH

2.8

8.3

8.2

9.4

回答下列问题:
(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为_____
(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有__;氧化除杂工序中ZnO的作用是___,若不通入氧气,其后果是__
(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为___
(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为___

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【推荐1】粉煤灰是燃煤产生的重要污染物,主要成分有A12O3、Fe2O3、Fe3O4和SiO2等物质。综合利用粉煤灰不仅能够防止环境污染,还能获得纳米Fe2O3等重要物质。
   
已知:i伯胺R-NH2能与Fe3+反应:3R-NH2+Fe3++SO42-+H2OFe(NH2-R)(OH)SO4+H+生成易溶于煤油的产物。
ii Fe3+在水溶液中能与Cl-反应:Fe3++6Cl-⇌[FeCl6]3-
(1)写出过程I中Fe2O3发生反应的离子方程式:____
(2)过程II加入过量H2O2的作用是 ___
(3)过程II加入伯胺一煤油对浸取液进行分离,该操作的名称是_____
(4)从化学平衡角度解释过程III利用NaCI溶液进行反萃取的原理:_____
(5) N2H4具有碱性,可与H+结合生成N2H5+。过程IV中先用过量的N2H4将水层2中Fe3+转化为Fe2+并生成N2,反应的离子方程式为____,得到的Fe2+再被O2氧化为FeOOH。
(6)纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。该电解装置如图所示。
   
已知熔融NaOH-KOH为电解液,Fe2O3在阴极发生电极反应生成中间体Fe。用化学用语表示Fe2O3在阴极催化生成NH3的反应过程。
第一步:____
第二步:____
2019-06-23更新 | 703次组卷
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【推荐2】杭州亚运会主火炬燃料是“零碳甲醇”,是一种利用焦炉气中的H2和工业废气捕获的CO2生产的绿色燃料,在适宜的过渡金属及其氧化物催化下发生反应:
(1)已知:Ⅰ.      
Ⅱ.      
Ⅲ.                               
__________________(计算其数值)。
(2)甲醇气相脱水制甲醚(CH3OCH3)的反应可表示为:   
①一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的发生上述反应,能判断反应达到化学平衡状态的是________
A.CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的浓度比保持不变
B.
C.容器内压强不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②200℃时向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CH3OH(g)发生上述反应,测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如下表:

t/min

0

10

20

30

40

50

60

c(CH3OH)/(mol·L-1)

1.00

0.65

0.50

0.36

0.27

0.20

0.20

达平衡时该反应放出的热量为________kJ,若此时平衡压强为P0,则该温度条件下,压强平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如下:

物质

CH3OH(g)

CH3OCH3(g)

H2O(g)

c/(mol·L-1)

0.64

0.68

0.68

此时,正、逆反应速率的大小关系为:________(填“>”“<”或“=”)。
(3)我国科研团队在CO2电化学还原反应机理的研究上取得新突破,CO2电化学还原法中采用TiO2纳米管作电解池工作电极,惰性电极作辅助电极,以一定流速通入CO2,测得CO2生成CO的产率接近80%。
①工作电极上主要发生的电极反应为_____________
②电解一段时间,交换膜左侧溶液的浓度_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

昨日更新 | 48次组卷
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【推荐3】现用蓄电池Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2为电源,制取少量高铁酸钾(K2FeO4)。反应装置如图所示:

(1)电解时,石墨电极连接的a极上放电的物质为___________(填“Fe”或“NiO2”)。
(2)在电解池中,铁电极作为___________(“阴”或“阳”)极,该电极发生的电极反应式为___________
(3)当消耗掉0.1 mol NiO2时,生成高铁酸钾___________g,左侧KOH溶液质量变化___________g。
(4)Mg和Fe都是生产生活中的常用金属。加热锅炉时,水中的MgCO3可以先转化为Mg(HCO3)2,然后转化为Mg(OH)2,求MgCO3+H2O⇌Mg2+++OH-在80℃时的平衡常数___________。(已知:80℃时H2O的Kw=2.5×10−13,Ksp(MgCO3)=8.4×10−6,Ka1(H2CO3)=4.2×10−7、Ka2(H2CO3)=5.6×10−11)。
2023-10-27更新 | 10次组卷
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